计量检定必须按照国家计量检定系统表 进行量值传递,处于质量专业检定系统图末端 的地磅量值的传递,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。但是 在大型地磅的检定中,有时无法采用上述的常 规方法,就需要采用一些在质量检定系统图中 没有规定的非常规方法,采用这些方法实现对地磅量值的传递。本文介绍的标准往码替代法 就是经常采用的方法之一。
标准砝码替代法是对大型地磅检定时,由 于准备的标准砝码数量达不到衡器最大秤量 所需的量,可以使用其他恒定的荷载代替标准 砝码进行检定。方法是:①首先将检定现场所 具备的标准砝码放到被检衡器的承载器上,检 定至需要进行替代的秤量;②记录该秤量的误 差以及寻找该秤量的“闪变点?(化整前误差) 所用小砝码的量,然后将标准砝码卸下,注意 此时不应空秤;③将替代物加到被检衡器的承 载器上,并通过加减小的替代物使地磅该枰量 回复原有的误差状态,寻找“闪变点”所用小 砝码要与上述的一致;④此时就可以再向地磅的承载器加上前面被替代下的标准砝码,进行 该衡器较大秤量的检定;⑤直至所有的标准砝 码又都加到地磅上,在进行砝码替代;⑥这样 重复几次砝码的替代,直至检定到衡器的最大 秤量。在砝码替代过程中必然会产生一定的方 法误差’而导致这些方法误差的主要原因是由 被检地磅的重复性,故在进行标准砝码的替代 时就应当对被检地磅的重复性提出相应要求。
按照我国检定规程的规定,当具有标准砝 码的数量达到被检地磅最大秤量的50%时,只 需要进行一次砝码替代就可以检至衡器的最 大秤量。当被检衡器重复性不大于0.3e时,允 许具有标准砝码的数量为35%被检地磅最大 枰量就可以进行检定,此时需要进行二次砝码 的替代才能检至地磅的最大秤量。当被检地磅的重复性不大于0.2e时,允许只具有标准砝 码的数量为20%被检衡器最大枰量就可以进 行检定,这样就需要进行四次砝码的替代才能 检至最大秤置。这里所说的重复性是指在地磅 50%最大秤量进行的。
下面分析一下砝码替代法是否能够满足 测量不确定度不大于被检地磅最大允许误差 MPE的1/3这一要求。为了方便以一台常见 的SCS-60型大型地磅为例进行分析, SCS-60型地磅的最大秤量Max=60t,分度值 e=d=20kg,分度数 n=3000。
若具有21t标准砝码,这些砝码的量是地磅最大秤量的35%,需要二次砝码的替代才能完 成对衡器最大抨量的检定,要求地磅的重复性 不超过0.3e。那么第一次砝码的替代应该在21t 枰量处进行,地磅此秤量的最大允许误差MPE 为l.Oe,那么替代误差8就等于地磅的重复 性,具体为0.2e。这样此时的替代误差S(0.3e) 就小于地磅最大允许误差MPE(l.Oe)的1/3。砝 码的第二次替代应该是在42t秤量处进行,此秤 量的最大允许误差MPE为1.5e,由于是第二次 法码的替代,替代误差X等于两次地磅的重复 性均方和,8=V(0.3e)2+(0.3e)2 =0.42eo 这样 替代误差8 (0.42e)也小于衡器最大允许误差 MPE 的 l/3(0.5e)。
若具有12t标准砝码,这些码的量是地磅最大秤量的20%,需要四次砝码的替代才能完 成对地磅最大秤量的检定,要求衡器的重复性 不超过0.2e。那么第一次砝码替代应该在12t秤 量处进行,地磅此秤量的最大允许误差MPE为
l.Oe,那么替代误差S就等于地磅的重复性,具 体为0.2e。这样此时的替代误差S(0.2e)就小 于地磅最大允许误差MPE的l/3(0.33e)。第二 次砝码的替代是在24t秤量处,此时最大允许误 差MPE仍为l.Oe,其替代误差S是两次重复 性的均方和,等于V(0.2e)2+(0.2e)2 =0.28e,这 样替代误差5仍小于衡器最大允许误差MPE 的l/3(0.33e)。第三次砝码的替代是在36t秤量 处,此时最大允许误差MPE仍为l.Oe,其替代 误差8等于三次重复性的均方和,为 V(0.2e )2+( 0.2e )2+ (0.2e )2 =0.34e,此时满足替 代误差MPE的l/3(0.33e)的要求。第四次法码 的替代是在48t秤量处,此时最大允许误差 MPE为1.5e,其替代误差S等于四次重复性的 均方和,为 V(0.2e)2+(0.2e)2+(0.2e)2+(0.2e)2 =0.4e,替代误差8也能满足小于等于地磅最 大允许误差MPE的l/3(0.5e)这一要求。
但是我国检定规程没有对被检地磅的重 复性提出特殊的要求,如果按上述的计算方法 此时就有可能满足不了“不大于被检地磅最大 允许误差MPE1/3的要求”。所以从严格意义 上讲在具有50%最大秤量的标准砝码进行替 代时,应当也提出对被检地磅重复性的要求, 至少应要求地磅的重复性不超过0.5e。