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如何选择检定砝码用的电子天平：

用于检定砝码的电子天平如何选择?主要考虑何种技术参数?参数应满足何种要求?

JJG992006《砝码检定规程》中规定:在测量砝码质量选择衡量仪器时，衡量仪器的计量特性在进行测量之前要已知。如果被检砝码进行空气浮力修正，则其合成标准不确定度不得超过被检砝码质量*大允许误差*值的六分*;如果被检砝码不进行空气浮力修正，则合成标准不确定度不得超过被检砝码质量*大允许误差*值的九分之-*。

电子天平用于砝码检定，上面*指的衡量仪器就是电子天平。天平的参数主要有*大秤量、分度值、重复性等参数，分度值又分为检定分度值e和实际分度值d,-般情况下，e=10d。不确定度到底与什么参数有关?其关系到底是什么?有什么简单可行的经验公式?规程并没有给出具体说明，这给计量人员选择天平带来了困扰。下文从电子天平用于质量秤量和砝码质量检测两个方面分析电子天平引人的不确定度与天平参数的关系。

1电子天平的不确定度的计算

1.1电子天平用于质量称量的不确定度

以梅特勒-托利多电子天平XP32001L型为例，实际分度值为100mg,检定分度值e=10d=1g;

根据JJG1036-2008《电子天平》检定规程;

检定分度数n=Max/e=32000g/(10x0.1)=32000=3.2x10;

根据JJG1036-2008检定规程*度等级的判定依据，天平的*度等级为II级(**度级)(e≥0.1g,5x10°≤n≤1x10);

其在20kg称量点的*大允许误差为土1.0e=土1.0g;

假设m,为被测物体的质量，I为电子天平显示的被测物体的质量值;

则:m,=I

u(m)=u(I)

由此可以得到这台电子天平在称量20kg的物体的质量时，天平的合成标准不确定度为

u(m)=1g/3=0.580g=580mg

显然在用电子天平秤量物体的质量时，电子天平是作为标准器使用的，其线性误差是测量不确定度的主要来源。在证书没有给出电子天平扩展不确定度的情况下，可以用电子天平的*大允许误差除以3作为电子天平的标准不确定度(即假设天平的线性误差引人的不确定度符合均匀分布)。因电子天平*大允许误差是与检定分度值e密切相关的，因此选择称量用的电子天平时，分度值是重要的参考指标。

1.2电子天平用于砝码检定时的不确定度1.2.1不确定度分析

在电子天平检定砝码质量时(按照JJG99-2006检定规程用ABA方法检定砝码),假设被检砝码的实际质量值为m,标准砝码的实际质量值为m,;

电子天平显示的被测砝码的质量值为I;

电子天平显示的前后两次标准砝码的质量值分别为1，I2;

电子天平在质量为m,秤量点的示值误差为e;电子天平在质量为m,点的前后两次测量的示值误差分别为8n，En,则

I,=m,+8,I,=m,+Ep]，In2=m,+En

(In+In2)(&n+&n2)△m=I,-=(m,-m)+&,-*22

由于被检砝码与标准砝码的标称质量相同，其质量差很小，因此，天平在两个砝码质量值处的示值误差几乎相同，即，Ep=&n2=&,

*以Am=m,-m,,m,=m,+△m得到:u(m)=√u2(m,)+u2(Am)

可见砝码质量的测量不确定度由标准砝码的不确定度u(m,)和衡量仪器(天平)的不确定度u(▲m)组成。在检定砝码质量时，标准砝码是标准器，电子天平只是配套设备。砝码质量检定使用的是被检砝码和*个标准砝码比对的方法，实际测得的是被检砝码与标准砝码的质量之差，其中被检砝码和标准砝码的标称值相同，砝码的质量差值抵消了天平示值误差对检测结果的影响，*以在砝码质量检定过程中电子天平线性误差引入的不确定度并不是衡量仪器不确定度的主要因素。

1.2.2电子天平的不确定度[即u(△m)]的计算

参考JJG99-2006检定规程附录C《折算质量检测的不确定度计算》的方法进行，以梅特勒-托利多XP32001L的电子天平检定20kg砝码质量为例。

电子天平参数:*大秤量32kg，实际分度值d=100mg,检定分度值e=10d=1g,重复性:80mg;偏载误差:300mgo

不确定度组成:

1)电子天平重复性引人的不确定度:u,=80mg2)对于标尺分度值d的数字式衡量仪器，由于分辨力引起的不确定度ua是:

ua=√32)x√2=(00/2)x2=40.8(mg),100/2、√3d/2.

天平的重复性中包含了天平分辨力引人的不确定度。根据JJF1033-2008《计量标准考核规范》:当重复性数据大于分辨力引人的不确定度分量时，可以不考虑分辨力*引人的不确定度。*以，此处us的不确定度不应再重复考虑(如果分辨力引入的不确定度大于天平重复性引人的不确定度，则用分辨力引人的不确定度替代天平的重复性引人的不确定度)。

2结果

1)电子天平用于砝码质量检定的不确定度远远小于用于质量称量的不确定度。

2)当用于砝码质量检定时，重复性分量是不确定度的主要来源，并且电子天平的合成标准不确定度与其重复性相差不大。*以在选择检定砝码用电子天平时应主要考虑电子天平重复性参数。

设电子天平的重复性为s,被检砝码的*大允许误差为土MPE,则选择天平时，可按如下的估算公式选择电子天平:

当被检砝码进行空气浮力修正时:s<|MPE\/6;当被检砝码不进行空气浮力修正时:s<|MPE|/9。