实验室天平检定不可缺少砝码
1 实验目的和要求
1) 了解电子天平的主要检定项目和步骤。
2) 掌握利用标准砝码检定电子天平及其数据处理。
2 实验仪器及材料
电子天平,标准砝码,温度计、湿度计和气压计等。
3 检定内容
3.1 检定条件
1)砝码
应配备一组标准砝码,其扩展不确定度(k=2)不得大于被检天平在该载荷下zui大允许误差值的1/3。(标准砝码的磁性也应该有相应要求)
2)分度值≤0.2°C的温度计、相对准确度≥5%的干湿度计。(本实验略去)
3.2 检定环境条件
温度、湿度、振动、大气中水汽凝结和气流及磁场等具体要求见JJG 1036-2008。
3.3 检定前的准备
1)调整电子天平后端两个底脚高度,通过观察水平泡,将天平调整到水平位置。
2)接通电源,天平预热,达到平衡、稳定;
3)进行一次预加载。
3.4 检定项目
主要根据天平检定、后续检定、使用中检定等不同阶段根据国标选择检定项目。JJG 1036-2008中的主要检定项目有:外观检查、偏载误差、重复性、示值误差等,这里主要对后3项进行检定。
4 检定方法及步骤
4.1 偏载误差(检定项目一)
即载荷在不同位置的示值误差须满足相应载荷zui大允许误差的要求。
1)试验载荷选择1\3(zui大称量),需要说明的是这里略去了国标中的“zui大加法除皮效果”,因为实验所用的天平未带有除皮效果指标。优选个数较少的砝码,如果不是单个砝码,允许砝码叠放使用。单个砝码应放置在测量区域的中心位置,若使用多个砝码,应均匀分布在测量区域内。
2)按图1.1给出的天平偏载误差检定位置,称量实验所用标准砝码,间隔和稳定时间见天平手册。需要注意的是取放砝码请使用夹子或是带手套操作,以免引入操作误差。
图1.1 偏载误差检定位置示意图
3)将所得数据记录于下表
偏载误差 ,(*) 国标:(,(*))
检测方法:先在偏载的位置放10e(或zui小称量)小砝码记录示值,再换上试验载荷砝码记录示值,用标准砝码的示值误差减去小砝码的示值误差就得到的修正误差,为该位置的偏载误差。
位置 | 试验载荷 L() | 示值 I() | 附加砝码 △L( ) | 误差 E( ) | 修正误差 EC( ) | zui大允许 误差( ) |
1 | (*) | |||||
1 | ||||||
2 | (*) | |||||
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3 | (*) | |||||
3 | ||||||
4 | (*) | |||||
4 | ||||||
5 | (*) | |||||
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4)注意事项
本实验所用天平均为e = 10d,故不用考虑示值修约误差(包含在数字示值中的化整误差),所以附加砝码△L用不到,对需要考虑示值修约误差天平用公式 E=I+1/2e-△L-L计算E就可以了。
附加砝码是用来测试电子衡器的闪变点的,如e=10g的电子衡器,施加砝码100g,电子衡器显示为100g,此时你得逐一施加0.1e的小砝码直到电子衡器的示值从100g改变到110g。比如你施加了0.4e砝码后,电子衡器的示值从100g改变到110g,这个0.4e砝码就是你的附加砝码。一般电子天平的检定分度值e和实际分度值d的关系式d≤e≤10d,在e=10d和e=5d的情况下,可以直接读取电子衡器的示值而不需要施加附加砝码来测试闪变点。
(*)表示零点替代点,就是对有零点跟踪装置的电子天平,使用该点代替零点,一般取10d或zui小秤量代替。
再用同样方法测其他4个位置,要求各位置修正误差均小于该量程的zui大允许误差。整个检测过程中天平不能恢复空载,否则零点跟踪装置会引入误差。
4.2 天平的重复性(检定项目二)
相同载荷多次测量结果的差值不得大于该载荷点下zui大允许误差的值。
1)检查天平的零点跟踪装置是否处于工作状态,如果未开启请设置为开启。(参见天平手册)
2)砝码的质量选择80%-100%zui大秤量的单个砝码,测量次数不少于6次。
3)测量中每次加载前可置零。(参见天平手册)
4)测量数据记录于下表。
5)天平的重复性等于,式中为加载时天平示值误差的zui大值;为加载时天平示值误差的zui小值;合格要求:。
,
序 号 | 示 值 I() | 误 差 E( ) | zui大允许 误差( ) | 重复性 () |
1 | ||||
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4.3 天平的示值误差(检定项目三)
各载荷点的示值误差不得超过该天平在该载荷是的zui大允许误差。
1)测试时,载荷应从零载荷开始,逐渐地往上加载,直至加到天平的zui大秤量,然后逐渐地卸下载荷,直到零载位置。
2)将试验载荷的载荷点填入下表,其中试验载荷必须包括:空载(零点替代点);zui小秤量;zui大允许误差转换点所对应的载荷(或接近zui大允许误差转变点);zui大秤量。
3)无论加载或卸载,应保证有足够的测量点数,这里不少于6个即可。
,(*)
位置 | 试验载荷 L() | 示值I ↓( )↑ | 附加砝码 △L↓( )↑ | 误差E ↓( )↑ | 修正误差EC↓( )↑ | zui大允许 误差( ) | ||||
1 | (*) | |||||||||
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5.参考文献
[1]赵朝前.力学计量[M].*版.北京:中国计量出版社,2004.
[2]中国计量科学研究院. JJG 1036-2008 电子天平[S], 北京:国家质量监督检验检疫总局(发布),2008.