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什么是衡器?为什么衡器使用前要做“前校准”

[发布日期:2019-11-12 17:09:28] 点击:1047


  一、什么是衡器
  衡器(weighing machine)是计量器具的一个重要组成部分。是利用“胡克定律”或“力的杠杆平衡原理”测定物体“质量”的。
  衡器主要由承重系统(如秤盘)、传力转换系统(如杠杆传力系统)和示值系统(如刻度盘)3部分组成。
  衡器按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。
  二、为什么衡器使用前要做“前校准”
  一台衡器使用时是否准确,除了衡器本身的制造质量之外,还需综合考虑其它技术指标的符合性。
  有人认为衡器“调0”或者开机显示“0”便可直接称量,但是0点准确,只能说明零位稳定性合格,并不能说明衡器称量的数据准确度就会符合测试标准。
  影响衡器准确性的主要因素有以下几点:
  1、 闲置时间较长
  2、 使用位置移动
  3、 放置水平度的影响
  4、 使用环境变化
  5、 不同季节的外界温、湿度变化
  6、 电子元件的制造质量
  7、 重力加速度g随着纬度和高度变化,需要通过校准来消除重力加速度g对质量m的影响。

  所以,衡器在使用前每开机后必须进行校准,否则其准确度将相差甚远。


  三、哪些衡器使用前不需要做“前校准”
  通常,并不是所有的衡器在每次开机后、使用前都需要进行前校准。
  同时符合下列条件的衡器,就没有必要做前校准。
  1、 使用精度要求不高。
  2、 非关键质量影响。
  3、 定置使用。
  4、 不方便校准。
  请自行进行风险评估,根据质量影响风险、衡器自身技术风险考量。
  四、衡器校准的原则
  计量检定必须按照国家计量检定系统表进行量值传递。
  通常的量值传递方法就是利用“直接比较法”或者是“组合比较法”借助于相应准确度的“标准天平”将“较高准确等级的砝码量值”传递给较低准确等级的砝码。
  常规的传递方法就是采用直接加砝码法,实现对衡器量值的传递。
  五、周期性校准的常规程序:(一年或半年)
  示值检定
  检定点一般不少于5个,但至少要包括小秤量、500e、1/2大秤量、2000e、大秤量等点。
  依次在台秤台面上加载上述砝码,待秤平衡后,记录下每次显示的示值。当达到大秤量后,依次取下砝码至上一个检定点重量,用于回程检定。相同载荷下的两次结果之差即为回程误差。
  重复性检定
  取1/2大称量,进行重复性检定。共做3次,每次秤量完后应使秤恢复平衡。其结果的大值与小值之差即为重复性误差。
  偏载检定

  取约1/3大称量,进行偏载检定,检定点选择台面(承载器)1/4的区域。依次加放在该区域秤量砝码,每次测得的结果与标准值之差即为偏载误差。


  六、使用前校准的常规程序:(每天或每次使用前)
  为了简单实用,通常是先调整0点,然后单点校准。
  选取与“计划称量的物料的质量”接近的标准砝码,进行重复性检定。
  要将标准砝码放在秤盘中心。
  共做3次,每次称量完后应使秤恢复平衡。
  其结果的大值与小值之差即为重复性误差。
  任何一次称量结果的误差,应不大于该秤量的大允许误差。
  七、大型衡器检定的标准砝码替代法
  在衡器检定中,尤其是大型衡器的检定和自动衡器的检定,有时无法采用上述的直接加砝码法,需要采用在质量检定系统表中没有的一些方法。
  其中常用的是“标准砝码替代法”,经过理论上的分析基本上也能够满足“其测量不确定度不大于被检衡器允许误差MPE的1/3”这一原则要求,并且还具有使用方便的特点,在衡器检定实践中具有很强的生命力。
  大秤量在几吨、几十吨以上的衡器,以前的检定都是使用大量的20kg砝码,用人工搬运的方法一步步地检至大秤量。
  由于这种方法工作量大,有一定的局限性,后来大型衡器检定使用了500kg -1000kg圆柱或矩形的大砝码,再配备之相应的运输、起吊设备,构成一台检衡车。
  配备足量的标准砝码,由检衡车多跑几趟拉足砝码实现对秤量的检定,这种方法仅适用路途近的场合。由于费用较大、极为不经济,应用比较少。
  另一种方法是配备一定量的标准砝码,在检定现场寻找合适的“替代物”,采用标准砝码替代法实现衡器秤量的检定。
  标准砝码替代法是对大型衡器检定时,由于准备的标准砝码数量又达不到衡器秤量所需的量,就可用恒定载荷代替标准砝码进行检定。
  方法是:先将检定现场所有的标准砝码放到被检衡器上,检定至需要进行替代的秤量,记录下该秤量误差和找化整前误差(闪变点)所用小砝码的量,然后将标准砝码卸下(注意不要空秤),将替代物加到衡器承载器上,并通过加减小的替代物恢复到该秤量的实际误差,此时“闪变点”处所用小砝码要与替代前的一致。
  此时就可以再向衡器加上前面被替代下来的标准砝码,进行更大秤量的检定,直至所有的标准砝码又都加到衡器上,再进行砝码替代,这样重复替代几次直检至衡器的秤量。
  在砝码替代过程中必然会产生一定的方法误差,而这些误差主要是由被检衡器重复性造成的,故标准砝码的替代法应当对被检衡器的重复性提出相应要求。具体规定是:
  “当被检衡器的秤量大于1t时,可使用其它恒定载荷替代标准砝码,前提是至少具备1t标准砝码,或是秤量50%的标准砝码,两者中应取其大者。在以下条件下,标准砝码的数量可以减少,而不是秤量的50%。
  若重复性不大于0.3e,可减少至秤量的35%。
  若重复性不大于0.2e,可减少至秤量的20%。
  重复性是将约为秤量50%的载荷在承载器上施加三次来确定的。”
  从以上规定可见,当检定小于1t的衡器必须配备与被检衡器秤量等量的标准砝码。当检定大于1t的衡器时,才可使用标准砝码的替代法,但是必须具备1t的标准砝码。

  对于小于1t的衡器,法定是不能使用替代法的。


  八、制药厂衡器的使用前校准建议
  建议,当然还是采用国家规定的方法了。
  使用前的校准,不建议做“多点检定”和“偏载检定”,比较麻烦,也没有必要。因为有“年度”或“半年度”的“定期校准”就可以保证了。
  使用前的校准,只是为了消除短时间的外部环境对于衡器的影响。
  周期性校准是选取“1/2称量”,进行重复性检定,共做3次。
  使用前的校准,因为是单点校准,好选取与“计划称量的物料的质量”接近的标准砝码,进行重复性检定。
  比如称量500Kg的称,你要称量23kg,好使用20kg标准砝码,如果称量300kg左右的物料,当然是选择300Kg的标准砝码了。
  减少使用前校准的的复杂性的方法:
  想使用小砝码校准,你就把每次的称量减小,比如一批物料小量多次称量。
  其实一般工厂都会配备常规的标准砝码。多个重量比较大的标准砝码,一般会做一台砝码车,使用手动叉车跟着衡器的使用地点运来运去。

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