什么是衡器？为什么衡器使用前要做“前校准”

[发布日期：2021-10-23 09:43:06]　点击：5595

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　　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。