電子天平的檢定

電子天平的檢定
1　對規程有關方面的理解
1.1　關于實際分度值d和檢定分度值e
　　在天平的檢定工作中，經常會出現實際分度值和檢定分度值兩個概念，它們分別表示什么含義及相互間存在怎樣的關系呢?根據NO76-1《非自動衡器》中定義，電子天平的實際分度值系指相鄰兩個示值之差，它表示電子天平的讀數能力；而檢定分度值則是用于天平(包括機械天平)的分級和檢定的，是以質量單位表示的值。在用電子天平的e與d遵照下述關系：d≤e≤10 d。
1.2　關于靈敏度和鑒別力
　　鑒別力亦稱分辨力、靈敏性，它與機械衡器中的靈敏度是完全不同的概念。靈敏度是指對于一個給定的重量變化△m，衡器的指示值相應能發生的示值變化△L。它對電子天平來說是沒有實際意義的。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應能力，也即要引起衡器示值有一個可發覺的變化需要添加的重量是多少，對電子天平來說，鑒別力才是一個有意義的概念。
1.3　關于各載荷點的湊整前實際指示值和示值誤差的計算
　　通常，示值誤差E由下式來確定：E＝L－Lo，L為天平指示值；Lo為標準砝碼的標稱值。但對電子天平來說，這樣計算示值誤差是不科學的。因為，電子天平是數字顯示方式，其示值的變化不是連續的，而是以階躍形式進行。這樣，當天平的實際示值處于相鄰兩個數字之間時(即在＋d／2～－d／2)范圍內)，實際示值總是按一定的數字化整方式，以某一相鄰數字顯示出來，因此，數字顯示值除含有實際模擬示值外，還包含著數字化整誤差。在對電子天平進行檢定時，應當剔除這個數字化整誤差，找到實際模擬示值，以準確確定電子天平的示值誤差，為此可采用附加小砝碼尋求數字轉換點來進行湊整計算的方法。其具體過程是：對某一檢定點用相應的標準砝碼Loi加載，此時天平顯示值為Ii，然后將d／10值的附加小砝碼Z逐個增加至△Loi時，顯示數字增加一個字或在相鄰兩個示值間轉換跳動。此時即可知數字化整誤差為d／2－△Loi，而實際模擬值為Ii＋d／2－△Loi；由此得到該檢定點的示值誤差E＝(Ii＋d／2－△Loi)－Loi，這就是檢定電子天平示值誤差的常用計算公式。但在檢定過程中，根據電子天平的e與d關系的不同，可作一些簡化；如規程說明對e≥5 d的電子天平允許不采用附加小砝碼尋求數字轉換點的方法而可直接用公式E＝L－Lo來進行示值誤差的計算。
2　在用電子天平的檢定與計算
　　JJG98-90中指出，在用電子天平的檢定主要包括以下內容：鑒別力和靈敏度的檢定；最大允許誤差的檢定；重復性的檢定；偏載檢驗。下面分別對它們作簡要說明：
2.1　鑒別力的檢定
　　前面說過，對電子天平只有鑒別力是有意義的，因而不存在靈敏度的檢定問題。對鑒別力的檢定，比較嚴謹的方法是：先將相當于檢定載荷(規程指出載荷選用空載、全載或二者中一種)示值L的砝碼加在天平盤上(其中有10個d／10的小砝碼)，然后逐個取下d／10的小砝碼至顯示值變為L－d時，再加上一個d／10的小砝碼，此時將質量為1.4 d的砝碼輕輕加到稱盤上，顯示值應變為L＋d。但在一般情況下，在用電子天平的鑒別力不會有問題，所以多數情況下可以直接用質量為1.4 d小砝碼試一下即可，其過程、方法如田淑英同志在文中所述。對于d≤1 mg或e＞2d的電子天平，規程中說明允許免檢其鑒別力。
2.2　各載荷點最大允許誤差的檢定
　　電子天平的最大允許誤差是指天平的線性度(或稱線性誤差)，它與天平的準確度等級和稱量有關(具體數值參見JJG98-90第8頁表8)，目的是判定天平的示值誤差是否在規程規定的范圍之內。在檢定時，除按規程要求選取檢定點外，還應根據被檢電子天平的e與d關系來確定是否應該對每一被檢點采用附加小砝碼尋求數字轉換點的方法來找到該檢定點的實際模擬值，以確定其示值誤差。
2.3　天平重復性誤差的檢定與計算
　　重復性是描述電子天平在相同的測量條件下，同一載荷多次稱量結果之間的差值，是衡量電子天平能否提供一致結果的能力。JJG98-90中規定重復性檢定在空載和加載狀態下進行，測定次數應根據電子天平準確度級別的不同而異，檢定過程及數據處理方法按JJG98-90第45頁表18進行，對e≥5 d的電子天平則可以省略用附加小砝碼尋求數字轉換點進行湊整計算的過程，而直接用天平示值減去砝碼質量值來計算重復性誤差。對重復性誤差可用極差法或標準偏差法來評定，但以極差法常用。
2.4　偏載檢驗(四角誤差檢驗)
　　進行此項檢驗，應注意根據使用要求來確定是用滿載還是1／3 FS作為檢驗載荷，因為不同的檢驗載荷最終檢驗結果是不同的。同時JJG98-90要求：標準天平四角誤差等于最大值與最小值之差；而非標準天平等于各點修正后的示值誤差中的最大者，但規程允許用各點的示值與中心點的示值之差的最大者作為四角誤差來簡化檢定程序。在實際檢定工作中，檢定人員可根據實際情況靈活操作，這里不作詳細論述。