基于Excel的電子天平校準(zhǔn)研究與應(yīng)用

【摘要】隨著電子天平新版檢定規(guī)程的發(fā)布實施，很多電子天平將以校準(zhǔn)證書的形式出現(xiàn)。本文通過Excel中函數(shù)和VBA的功能，通過按照JJF 1847—2020《電子天平校準(zhǔn)規(guī)范》附錄A中的電子天平測量結(jié)果的不確定度評定公式進行計算，采用混合編程解決了電子天平校準(zhǔn)的原始記錄和證書生成問題。

【關(guān)鍵詞】電子天平；校準(zhǔn)規(guī)范；Excel

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.059

【基金項目】甘肅省市場監(jiān)督管理局科技計劃資助項目：電子天平檢定管理系統(tǒng)研究與開發(fā)（SSCJG-JL-B202202）。

Research and Application of Electronic Balance Calibration Based on Excel

AN Minjun

（Gansu Institute of Metrology， Lanzhou 730050， China）

Abstract： With the release and implementation of the new calibration regulations for electronic balances， many electronic balances will appear in the form of calibration certificates. This article uses functions in Excel and VBA functions， and calculates the uncertainty evaluation formula for electronic balance measurement results in Appendix A of JJF 1847—2020 Calibration Specification for Electronic Balances. By using hybrid programming， the problem of original record and certificate generation for electronic balance calibration is solved.

Keywords： electronic balance； calibration specifications； Excel

新版檢定規(guī)程JJG 1036—2022《電子天平》已于2023年6月7日實施，新規(guī)程將適用于檢定分度值e≥1 mg的電子天平的檢定[1]，對于不能出具檢定證書的將按照JJF 1847—2020《電子天平校準(zhǔn)規(guī)范》執(zhí)行，為了便于實現(xiàn)記錄和證書的電子化，我們基于Excel中函數(shù)和VBA的功能，研發(fā)出一種電子天平校準(zhǔn)程序。

1.1輸入信息

將基本信息輸入界面通過VB6.0編程將證書號、委托方、委托單號、制造廠商、出廠編號、型號規(guī)格、檢定日期[2]等信息輸入到Excel模板和證書模板中，輸入信息后，在Excel中利用其函數(shù)和VBA混合編程計算不確定、自由度、k值、擴展不確定度、重復(fù)性、誤差等。打開Excel模板，模板界面如圖1所示。

其紅色區(qū)域的示值為輸入值，按照電子天平校準(zhǔn)規(guī)范本程序采用的標(biāo)準(zhǔn)器為E2等級砝碼，其主要難點在于u和k值的確定，通過按照JJF 1847—2020《電子天平校準(zhǔn)規(guī)范》中的附錄A給出的電子天平測量結(jié)果的不確定度評定中給出的公式進行計算，其中標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)不確定采用公式A.11，采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼有檢定證書，且在校準(zhǔn)過程中僅使用折算質(zhì)量值[1]。

按照電子天平校準(zhǔn)規(guī)范，其校準(zhǔn)項主要是示值誤差、重復(fù)性、載荷在不同位置。在程序中我們通過數(shù)組來存放砝碼的標(biāo)稱值、誤差、自由度和其對應(yīng)的k值，然后通過查找對應(yīng)序列號可以計算對應(yīng)的誤差、自由度和其對應(yīng)的k值。在誤差中應(yīng)用了兩層嵌套，所以可以查找兩個砝碼的組合誤差。在自由度中應(yīng)用了就近原則來查找自由度來確定k值。

1.2示值誤差

1.3重復(fù)性

重復(fù)性采用公式STDEV（B18∶G18計算，載荷在不同位置采用公式ABS（MAX（D23∶G23）-C23）。

1.4不確定

其不確定評定流程為：標(biāo)準(zhǔn)不確定評定，參考質(zhì)量的不確定度，最后為合成不確定度。

其標(biāo)準(zhǔn)不確定評定流程見圖2。

其參考質(zhì)量的不確定度評定流程見圖3。

通過計算示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和參考質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，最后合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

通過Excel強大的函數(shù)計算功能和VBA的混合編程，解決了電子天平校準(zhǔn)中原始記錄的計算難題。在本文中組合砝碼最多只能應(yīng)用兩個，通過數(shù)組和嵌套解決了砝碼的組合問題，同樣通過數(shù)組實現(xiàn)了對k值的確定，然后再將證書內(nèi)頁中的信息復(fù)制到證書模板中，這樣就自動生成了原始記錄和證書。

【參考文獻】

[1]電子天平校準(zhǔn)規(guī)范：JJF 1847—2020[S].

[2]安民軍.電子天平檢定管理系統(tǒng)的研發(fā)及應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2022（17）：1-3.

【作者簡介】

安民軍，男，1981年出生，高級工程師，碩士，研究方向為計量檢定。

（編輯：李加鵬）