數字秤標準砝碼與替代物相互替代稱量測試：
對檢定數字指示秤,用20%或者以上*大稱量的砝碼“重復替代”到*大稱量的過程,在過程中利用011e(e秤的名義分度值)的標準砝碼進行分度,使秤的示值明顯增加*個e,變成(I+e)。從而保證了每*次替代物的質量與標準砝碼的質量的不確定度在011e的范圍內。
在檢定20t以上的數字指示秤時,用替代物和標準砝碼相互替代是常用的。因為根據各地、縣(市)工廠計量測試部門大多數只建有6～10t標準砝碼,*以使用替代物進行稱量測試20t以上的秤是必不可少的。要使用替代物進行稱量測試,必須遵守JJG539—97數字指示秤檢定規程的下述要求。
- 重復性
- 若重復性誤差不大于013e,可減少至35%*大稱量的砝碼進行替代稱量測試。
- 若重復性誤差不大于012e,可減少至20%*大稱量的砝碼進行替代稱量測試。
- 測量重復性的方法
- 將大于50%*大秤量的實物放入承重臺上,秤顯示I,逐*在承重臺上加放011e的小砝碼,直到顯示I+e。此時附加小砝碼累計值為Δ1,然后從承重臺上拿下實物與Δ1小砝碼,回零。
- 重新將替代物放置于承重臺上,顯示I,逐*在承重臺上加放011e的小砝碼,直到顯示I+e。附加小砝碼累計值為Δ2,然后卸下實物與Δ2,回零。
- 重復以上過程3次,用Δmax*大值減Δmin*小值,二者之差小于012e～013e時,才能使用替代物與標準砝碼相互替代進行稱量測試。1替代法替代法是法國*家波爾達*先提出來的,后來有人指出這種方法叫“波爾達法”。在量值傳遞中有單次替代法、雙次替代法、連續替代法(門捷列夫法)。以上方法屬于*密衡量法,它可以消除衡量儀器自身帶來的系統誤差。數字指示秤采用替代物進行砝碼替代是屬于*種重復替代的過程。就是將20%或者35%或者50%*大稱量的砝碼,以此為標準與替代物相互替代到*大稱量,屬于*種重復替代法。
2重復替代法及公式推導
- *先檢查秤的零點是否穩定,應達到規程要求。
- 方法及公式推導
①在秤承重臺上加放標準砝碼m,顯示I1得方程I1=m(1)
②在承重臺上逐*加放011e標準小砝碼,到顯示I1+e,此時附加小砝碼為Δm1,得方程I1+e=m+Δm1(1′)
③此時從承重臺上卸下標準砝碼m,Δm1不卸,再放替代物T1在承重臺上,得顯示I1。為了保證替代物T1和標準砝碼m質量差值在小于011e的范圍內,為測得此時的閃變點逐*加放011e標準小砝碼在承重臺上,直至顯示I1+e。附加小砝碼累計值為ΔT1,得方程I1+e=T1+ΔT1+Δm1(1″)由(1′)和(1″)式得m=T1+ΔT1由上述替代過程得:替代物T1+ΔT1等于標準砝碼m的質量,屬于單次替代的結果。重復替代如下:
④我們在(1″)式的基礎上,從承重臺卸下Δm1,再在承重臺上加上m,顯示I2得方程I2=T1+ΔT1+m(2)
⑤為求出此時的稱量誤差,逐*加放011e的砝碼在承重臺上,直至顯示I2+e,此時附加小砝碼累計值為Δm2得方程I2+e=T1+ΔT1+m+Δm2(2′)
⑥如果使用50%*大稱量的砝碼檢秤到此測試完畢(只進行*次替代即可)。如果使用20%*大稱量的砝碼檢秤還需要以下重復替代,方法如下:在(2′)的基礎上從承重臺上卸下ΔT1+m,不卸T1+Δm2,再在承重臺上加上T2,直至顯示I2得方程I2=T1+Δm2+T2(2″)注:卸下ΔT1+m主要是利用閃變點為替代到2倍m作準備,不卸T1+Δm2,T1已是替代物,Δm2是秤化整前誤差。
⑦為測得此時的閃變點,逐*加放011e的標準小砝碼在承重臺上,直到顯I2+e,此時附加小砝碼累計值為ΔT2得方程I2+e=T1+T2+Δm2+ΔT2(2Ê)由(2′)式和(2Ê)式得T1+ΔT1+m=T1+T2+ΔT2∵T1+ΔT1=m∴T1+T2+ΔT2=2m得結論T1+T2+……+Tn+ΔTn=n1m
⑧在(2Ê)式的基礎上從承重臺上卸下Δm2加m砝碼于承重臺上,顯示I3得方程I3=T1+T2+ΔT2+m(3)
⑨為求出此稱量的測量誤差,再在承重臺上逐*加放011e的標準小砝碼,直到顯示I3+e,附加小砝碼累計值為Δm3得下列方程I3+e=T1+T2+ΔT2+m+Δm33用重復替代法檢秤實例用6tM2級的標準砝碼和011e組合為1e的F2級標準小砝碼兩盒,檢*大稱量為30t中*度級的數字指示秤(e=d=10kg)。
3.1進程檢定
- 沒有零點跟蹤的秤,以零點開始,有零位跟蹤的秤以10e作為零點開始檢。
(2)用15t以上的載重汽車開上秤臺,顯示值I1為15020kg,逐*在承重臺上加放011e的標準砝碼,直至顯示I1+e=15030kg,此時附加小砝碼為3kg,以同樣方法測量三次得:I1=15020kgI1+e=15030Δm1=3kgI2=15020kgI2+e=15030Δm2=4kgI3=15020kgI3+e=15030Δm3=3kgΔmax-Δmin=1kg=011e此秤重復性誤差小于012e,根據JJG539-97數字指示秤檢定規程,用6t砝碼就可采用重復替代法進行檢測。
(3)零點測得Eo=2kgm=I1=6000kgm+Δm1=I1+e=6010kgΔm1=2kgP1=I1+015e-Δm1P1=(6000+5-2)kg=6003kg化整前誤差為:E1=(6003-6000)kg=3kg∵E0=2kgEc1=E1-E0=(3-2)kg=1kg
(4)此時從承重臺上卸下m,Δm1不卸,放上替代物T1顯示I1=T1+Δm1=6000kg
(5)此時逐*加放011e的標準小砝碼在承重臺上,直至顯示I1+e,此時附加標準小砝碼累計值為ΔT1=3kg。I1+e=T1+ΔT1+Δm1=6010kg
(6)此時從承重臺上卸下Δm1加上m得:I2=T1+ΔT1+m=12000kg
(7)此時逐*在承重臺上加放011e的標準小砝碼,顯示值由I2變為I2+e,此時附加標準小砝碼累計值Δm2=4kgI2+e=T1+ΔT1+m+Δm1=12010kgP2=I2+015e-Δm2P2=(12000+5-4)kg=12001kgE2=(12001-12000)kg=1kgEc2=E2-E0=(1-2)kg=-1kg采用上述方法重復替代到*大稱量。注:ΔT1……ΔT4*定要記住實際質量,T1……T4要分開堆放,以便回程檢定。
3.2回程檢定
(1)從進程檢定的公式分析得到:I1,I2……In是T替代m直至重復替代到n次的重復顯示點。(2)I1+e……In+e是根據JJG539-97數字指示檢定規程規定利用替代法檢定應用閃變點求,不難看出ΔTn,是T1+T2+……+Tn相對于nm的,利用數字指示秤的閃變點以011e進行分度時*加的小砝碼累計值。從而使替代物T1+ΔT1,T1+T2+ΔT2……相對于*大稱量值20%的砝碼m、2m、3m、4m的不確定度在011e的范圍內。由于回程檢定時,被檢衡器的隨機誤差會引入,使顯示值和化整前的誤差產生變動。*以設回程時顯示值分別為I′1,I′2……I′n,回程時求被檢衡化整前的誤差而加在承重臺上小砝碼累計值設為Δm。
