克工作基準砝碼標準裝置的探索

摘要：文章對克工作基準砝碼標準裝置進行相關的探討。

關鍵詞：克工作基準砝碼標準裝置 質量計量 誤差

克工作基準砝碼是質量計量進行量值傳遞的標準器，該標準器由于精度很高，要配備相應精度的天平，根據所用全部基準、標準砝碼的綜合極限誤差，連同所有天平示值的綜合極限誤差，其總合不大于被檢驗砝碼的檢定精度原則即：

基準砝碼精度+空氣浮力修正項﹤被檢砝碼鱷檢定精度，可用下式表示為：

△標+S+（1/5）×△被﹤△被

式中：△標——標準砝碼的檢定精度。

S—天平分度值。

△被—被檢砝碼的檢定精度。

在不知道天平分度值是多少的情況下，可以假設為S，由上式來求得所選天平分度值的臨界值，用S=S臨表示。

S臨=△被-△標-（1/5）×△被

例如：用克工作基準砝碼（不繡鋼），檢一等毫克組標準砝碼（不銹鋼）時，已知：△標=±0.002mg

△被=±0.004mg

可得到：S臨=0.004-0.003-（1/5）×0.004=0.0012mg

因此只要所選天平分度值S<0.0012mg，即可以滿足該裝置的精度要求，為使得整套標準裝置的不確定度適合量值傳遞技術條件的要求，選用最大稱量3g，精度為0.1ug/1ug的進口電子天平，該裝置的工作原理是利用電磁力平衡與杠桿平衡原理，測量方法采用組合比較法進行組合檢定。為了提高測量精度，確保量值傳遞的準確一致，應對該裝置的不確定度進行分析。

由于整套標準裝置的不確定度是保證測量結果準確的重要參數，也是進行誤差分析的主要環節，我們都知道測量結果都具有誤差，誤差存在與檢定與測試的過程中，因此要找出各項分布誤差，最后根據誤差合成求得該標準裝置的不確定度范圍。就標準器及所選用的天平等、誤差的表現形成如下幾條。

①該標準器帶來的誤差為△，（△=±0.002mg）。②裝置本身所帶來的誤差為e1，也就是天平示值變動性而產生的誤差，由于數字現實取1.4d。即（e1=0.0014mg）。③衡量方法所帶來的誤差，因采用雙次替代衡量法，可以忽略不計。（即e2=0）。④環境條件的變化所引起的誤差為被檢砝碼檢定精度的五分之一為e3，（e3=（1/5）×0.004）。

誤差合成本著合成的誤差最接近測量實際誤差的原則，我們采用幾何（和方根）綜合法，即合成的不確定度為：

U=△+

=0.002+

在不確定度范圍確定后，對該裝置的重復性進行了空載及全載的測電，根據各測得結果求出標準偏差值。選用銅合金2g標準對等砝碼進行檢定，現在對載荷測得值進行計算，結果如下表所示：

同樣方式得到空載3S0=0.001343mg，由以上分析看出，環境條件溫度每四小時波動不大于0.5℃，該裝置穩定性完全符合（JJG99-81）砝碼檢定規程的精度要求。

參考文獻：

[1]楊青鋒.我國力值計量與質量計量的發展綜述[J].衡器，2012（07）.

[2]廖彬.質量計量中衡量儀器的選擇[J].中國計量，2010（06）.

[3]吳新建.定量包裝食品凈含量（質量）計量器具的選擇[J].計量與測試技術，2010（01）.