衡器檢定方法及誤差分析

張海東 高軍 武珺

摘要：衡器屬于國(guó)家強(qiáng)管的計(jì)量器具，每年必須到所在行政區(qū)的計(jì)量所進(jìn)行檢定，檢定合格后方可使用。而一些用于貿(mào)易結(jié)算的衡器，則需要根據(jù)具體使用情況進(jìn)行不定期檢查。本文首先對(duì)替代法衡器檢定方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，包括多次替代法、一次替代法、增鉈檢定替代法等，并且對(duì)每種方法檢定方式和優(yōu)劣特征進(jìn)行了分析;然后從變動(dòng)性影響等四方面出發(fā)，對(duì)衡器檢定誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：衡器檢定;方法分析;誤差分析

引言：衡器本身就是一種用以衡量物品重量和質(zhì)量大小的重要儀器，因此對(duì)它的準(zhǔn)確度檢定需要更加嚴(yán)格。衡器檢定的目的在于，通過(guò)對(duì)衡器進(jìn)行檢定，保證其符合國(guó)家規(guī)定使用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的問(wèn)題。對(duì)于一些不符合使用標(biāo)準(zhǔn)的衡器，則需要進(jìn)行及時(shí)更換，同時(shí)找到問(wèn)題產(chǎn)生的原因。

1、衡器檢定方法

替代法是衡器檢定的一種主要方法，它是指，利用除砝碼之外的重物進(jìn)行檢測(cè)的方法。檢定中，重物被看成是砝碼的替代物，除了對(duì)重量有一定要求外，重物屬性和其密度也有嚴(yán)格要求，一般會(huì)采用密度分布均勻的金屬物品作為替代物。由于無(wú)法找到百分百合適的砝碼替代品，因此這樣的檢定方法更適用于對(duì)準(zhǔn)確度要求不高的衡器中，正式檢測(cè)中必須使用標(biāo)準(zhǔn)的砝碼，不可以用其他物質(zhì)代替。

1.1 多次替代法

多次替代法支持下的衡器檢定操作流程如下：

首先需要將一定數(shù)量和重量的砝碼放置于稱重臺(tái)板上，隨即向移動(dòng)游鉈盤(pán)不斷添加增鉈，直至秤平衡，如不能保持平衡穩(wěn)定性，可適當(dāng)添加小砝碼。

然后，將稱重臺(tái)上的標(biāo)準(zhǔn)砝碼取下，換上同等重量的金屬替代物，同時(shí)需要將用于調(diào)整平衡的小砝碼取下。此時(shí)需要將替代物重量看成與砝碼重量相等。

最后，用該替換方法檢定下一分度，如此往復(fù)，直至得到秤的最大秤量。

從具體操作中我們可以看出，使用多次替代法進(jìn)行衡器檢定會(huì)存在一定誤差，并且隨著檢定次數(shù)的增加，誤差也會(huì)逐漸變大。但如果誤差能夠被控制在合理范圍內(nèi)，即檢定允許誤差范圍內(nèi)，那么這種方法還是比較有效的。

1.2 一次替代法

一次替代法，顧名思義，就是在檢定的過(guò)程中出現(xiàn)缺少砝碼的現(xiàn)象時(shí)，要盡量地將檢定的步驟計(jì)劃調(diào)整到僅使用一次金屬塊替代砝碼的方法。相比多次替代法，一次替代法的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯的，并且操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確率高，即便產(chǎn)生誤差，誤差值也相對(duì)較小。具體操作方法如下：

在檢定最大秤量為的增鉈式衡器最大示值準(zhǔn)確度時(shí)，如果砝碼質(zhì)量規(guī)格只有一種，即標(biāo)準(zhǔn)砝碼時(shí)，則需要先進(jìn)行增鉈操作，使秤的示值增加到大小，然后再向稱重臺(tái)放置金屬塊替代物，直至秤平衡。如果無(wú)法保持秤平衡，則需要向稱重臺(tái)添加一定數(shù)量的小砝碼，若大于秤的顯示值，則表示該衡器準(zhǔn)確度不合格。顯然，若想使衡器準(zhǔn)確度合格，就必須使小于等于秤地顯示值。

1.3 增鉈檢定替代法

通過(guò)前面兩點(diǎn)敘述我們知道，增鉈操作在整個(gè)衡器檢定過(guò)程中具有非常重要的作用。但在多次替代法和一次替代法中，增鉈操作只是一種必要的輔助手段，而增鉈檢定替代法就不同了，它需要對(duì)增鉈質(zhì)量進(jìn)行檢定。為了獲得更準(zhǔn)確的檢定結(jié)果，通常會(huì)使用便攜式天平對(duì)增鉈質(zhì)量進(jìn)行檢定，但該方法也具有一定缺點(diǎn)，就是成本太高，一般性質(zhì)的衡器檢定部門(mén)并未配備便攜式天平，因此增鉈檢定替代法才會(huì)得到更多應(yīng)用。所謂增鉈檢定替代法，是指用衡器本身來(lái)替代砝碼檢定增鉈。需要指出的是，按照當(dāng)前規(guī)定，增鉈式衡器的使用誤差需要被控制在千分之一以內(nèi)，如果操作時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量杠桿末端產(chǎn)生三毫米位移，則說(shuō)明誤差已經(jīng)超過(guò)千分之一。使用替代法檢定增鉈時(shí)，即便是一般性操作，也可將誤差控制在三千分之一以內(nèi)，如果更進(jìn)一步嚴(yán)格操作標(biāo)準(zhǔn)，誤差還會(huì)變得更小。

2、衡器檢定誤差分析

結(jié)合具體衡器檢定方法和操作方式，以及各種測(cè)量形式和結(jié)構(gòu)類型來(lái)看，當(dāng)前衡器檢定的誤差產(chǎn)生原因主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）變動(dòng)性影響

變動(dòng)性效果主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是由操作習(xí)慣或不自知反應(yīng)所造成的變動(dòng)性影響。盡管有些檢定操作比較簡(jiǎn)單，操作邏輯也很清晰，但受操作者自身情況影響，平衡位置一致性效果極易受損，從而造成誤差產(chǎn)生。二是由設(shè)備變形所造成的變動(dòng)性影響，相比由操作習(xí)慣或不自知反應(yīng)所造成的變動(dòng)性影響，由設(shè)備變形所造成的變動(dòng)性影響更難以解決，這也是現(xiàn)階段比較常見(jiàn)的一個(gè)誤差問(wèn)題表現(xiàn)所在。

（2）設(shè)備選擇和應(yīng)用不當(dāng)

關(guān)于衡器檢定誤差成因，設(shè)備選擇和應(yīng)用不當(dāng)也是其中之一。這是衡器檢定經(jīng)驗(yàn)不足的人最容易犯下的錯(cuò)誤，一般對(duì)于資格較老的衡器檢定操作人員來(lái)說(shuō)，這樣的錯(cuò)誤很少會(huì)發(fā)生。結(jié)合實(shí)際檢定經(jīng)驗(yàn)我們知道，采用不同衡器檢定設(shè)備進(jìn)行檢定，所獲得的檢定結(jié)果是不同的，雖然不會(huì)產(chǎn)生較大差別，但也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了衡器檢定允許誤差范圍。

（3）操作過(guò)程不嚴(yán)謹(jǐn)

在衡器檢定過(guò)程中，由操作過(guò)程不嚴(yán)謹(jǐn)所導(dǎo)致的誤差問(wèn)題也是十分常見(jiàn)的，這也是當(dāng)前最難以解決的問(wèn)題之一。與設(shè)備使用正當(dāng)性與否不同，操作不嚴(yán)謹(jǐn)是很難得到控制的，有些是疏忽大意，有些是操作技能不夠熟練，無(wú)論緣何而產(chǎn)生，由人為所引發(fā)的問(wèn)題都是很難得到徹底解決的。

（4）外界因素的影響

對(duì)于衡器檢定誤差問(wèn)題的出現(xiàn)來(lái)說(shuō)，還會(huì)受到外界因素的影響，這種外界環(huán)境方面的影響也是多方面的，比如天氣環(huán)境的變化以及大風(fēng)問(wèn)題的出現(xiàn)都可能會(huì)造成其檢定的準(zhǔn)確性受損，導(dǎo)致誤差問(wèn)題的出現(xiàn)。

結(jié)束語(yǔ)：

替代法是當(dāng)前比較常用的一種衡器檢定方法，本文介紹了三種替代法，分別是：多次替代法、一次替代法、增鉈檢定替代法，無(wú)論是哪種方法，都需要將檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和秤的平衡性看成是最重要的兩項(xiàng)內(nèi)容。當(dāng)然，這些方法都存在一定程度的缺陷，除了要從操作方式方面出發(fā)盡量表面較大誤差出現(xiàn)外，還需要積極研制新的衡器檢定方法，以使工作水平上升到新的高度。

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