电子秤砝码检定的影响因素及检定方法分析

砝码作为实物量具，在企业中应用广泛，它的精确度直接影响着被称量物体质量的准确度。在使用的过程中会有一定的磨损，所以砝码需要定期送法定计量机构检测来保持其准确性。本文分析了影响影响砝码检定的因素，同时对砝码检定方法做了相关的分析。

前言

近年来，很多企业由于计量意识的不断提高，都配备了了砝码，作为日常校验的标准器，检测机构的砝码送检量也逐年增多。因为砝码是质量量值传递的标准量具，是目前国际上唯一的实物基准，其准确性非常重要。我国的计量检定规程《砝码》用折算质量表述砝码的量值，并且增加了测量不确定度评定方法，规范了质量量值传递工作。现在就以 F2 等级砝码检定为例，来讨论砝码检定的影响因素及检定方法。

1.测量前需要做的准备

砝码在检定测量前需要进行清洁，根据要求可采用无水乙醇或蒸馏水清洁，清洁后，由于清洁液不同，砝码需要稳定时间的也不同，稳定时间是这样规定的：用无水乙醇清洗后大于 1h；用蒸馏水清洗后大于 1h。在进行检定测量之前还需要恒温以达到实验室的大气状况，要与测量室温度接近。如表 1 所示的 F2 等级砝码的在 20℃时的稳定时间。

2.检定室环境影响

 （1）温度影响。在进行任何检定、测量之前，砝码都需要恒温以达到实验室的大气状况。F2 等级砝码在基础温度要保持每 4 小时实验室的温度最大变化不超过 3.5℃。比如，实验室的基础温度为 20℃，那么每 4 小时实验室温度应该在 16.5℃到 23.5℃之间波动。实验室内的天平和砝码应避免阳光直接照射。（2）振动和磁力影响。除了温度的要求，不允许有容易察觉的振动和气流，应尽量远离震源和磁源。从地表测量的振动指标，应小于 5×10-3g（g 为重力加速度），而从工作台面测量的振动指标，应小于 0.5×10-3g，且其振动频率的范围在 50hz～500hz 以内。在测量过程中磁力会产生负面的影响。这是由于这种力在质量测量中无法与重力相区别的。磁力可以引起两个质量标准之间的相互作用，也可引起质量标准或测量中使用的衡量仪器与周围相近的其他磁性物体之间的相互作用。在进行折算质量检定之前，应测定质量标准的磁性（永久极化强度和磁化率），以确保磁作用可以忽略，磁性检测不合格的砝码不得进行折算质量的检定。

3.实验室相关设备的配备

检定砝码时，实验室内需配备相应准确度的温度计、湿度计和压力计。实验室内应配备的气象参数测量设备的准确度，利用此空气密度测量的相对不确定度，再乘以检定砝码时的空气密度值，就可以得到空气密度的不确定度。例如：检定时测得空气密度为 1.22mg/cm3，则计算此被检砝码的空气密度合成标准不确定度为 1.22mg/cm3×8.75 ×10-4＝1.07 ×10-3mg/cm3＝1.07μg/cm3。

4.天平砝码的检定方法

4.1 砝码检定要求

首先要检定实验室温度和湿度，一般实验室的温度应在18℃～23℃，4h 内的温差变化在 3.5℃以内，相对湿度在30%～70%，4h 内的湿度变化在 15%以内。温度和湿度的测量值要填入试验检定记录内。砝码检定时，实验室要关闭门窗，不得有阳光直射，不得有气流和磁干扰。

4.2 砝码检定方法

1）直接衡量法。直接衡量法速度快，操作简单，但衡量时不能消除天平臂长的误差，适用于质量比较小的砝码检定。2）替代衡量法。替代衡量法可以分为单次替代和连续替代两种。单次替代检定：①将被检定的砝码 B 放于天平的任一盘中，在另一个盘中放配衡砝码 T，开启天平测定其平衡位置，用 IB 表示。②取下被检砝码 B，放置相同标称值的标准砝码 A，依然用配衡砝码 T，开启天平测定其平衡位置，IA 表示。若发现天平衡量倾角太大无法读数时，则要在较轻的一盘中添加小标准的砝码 w 使其平衡。③在显示较轻的一盘中添加测分度值小砝码 r，测定平衡用 IAr 表示。④将测分度值小砝码 r 留在盘中，用第一步被检砝码 B 替代被检砝码 A，测定平衡位置，用 IBr 表示。如果需要继续测量，可以反复替代，记录度量值。连续替代法可以将若干被检砝码组中的标称值对应相等，放入任意盘中，其质量总和不得超过天平的最大称量值，在另一盘中放置配衡砝码 T，开启天平，记下连续的四个回转点读数或两次静止点读数，关住天平。取下砝码盘中的 A1，放置标称质量值与 A1 相同的 B1，开启天平，如果不平衡则关住天平，在较轻的一盘中加小标准的砝码 w1 使之平衡。按照上述方法依次测量，记录。一直到被检砝码替代测量完毕为止。3）交换衡量法。交换衡量法的步骤为：①将被检砝码 B 放于天平右盘，将相同标称值的标准砝码 A 放于天平左盘，开启天平，测定平衡IAB 表示。若衡量倾角太大无法读数，则要在较轻一盘添加小标准砝码 w 使其平衡再测。②将左右盘中的所有砝码全部交换，开启天平测定平衡用 IBA，如果倾角太大无法读数，则要在较轻一盘添小标准砝码 w，使其平衡进行测定。③在较轻一盘添加测分度值的小标准砝码 r，加于较轻的一盘，测定平衡位置，用 IBAr 表示。④将测分度值的小砝码 r 留在盘中，将剩下的砝码再进行第二次交换，测定其平衡位置，IAbr 表示。双次交换和上述步骤相同，依次记录静止点和回转点，填写记录。

5.结语

砝码在检定的过程中受多种方面的影响，在检定过程中，环境、检测设备、砝码等各方面都要考虑，任何一方面的忽略都可能给检定结果造成很大的误差。应对误差来源进行全面分析，做到既不遗漏也不重复，并抓住主要误差来源进行重点分析，以便消除各种影响因素，提高质量量值传递的准确性。