数字指示秤在检定中,对零点进行了特别的要求。进而在叛定数字指示秤等级精度时,提出了有别于检定允许误差表的要求。这种要求造成了检定和检查、检定时与使用中出现了矛盾的地方;同时也把计量原理不同的三类衡器割裂开来,造成了同等级不同种类秤不同标准的现象。
衡器是一种最基本且用途非常广泛的计量仪器。从航空航天、科学研究,到工农业生产、商品流通,无不涉及到对物质质量的计量。因此计量结果的可靠性关乎各行各业。
衡器作为计量仪器有着悠久的历史,从早先利用杠杆原理而产生的杠杆类衡器,到利用胡克原理产生的弹簧秤,导致了衡器从非自行指示到自行指示的一次飞跃。再到现代传感技术及数字技术出现后,电子衡器的迅猛发展,无不证明衡器紧随科学技术的发展而发展的历史进程。也正因此,目前衡器形成了依据不同的计量原理构架了杠杆类、模拟类和数字类等三大系列非自动衡器。进而也导致了在计量检测中形成了三类检定规程。
针对以利用杠杆原理而生产的衡器,形成了JJG14- 97 《非自行指示秤》 国家计量检定规程;以利用胡克原理等生产的衡器,形成了 JJG13- 1997《模拟指示秤》 国家计量检定规程;以称重传感技术、数字技术、电子技术等生产的衡器,形成了JJG539- 97 《数字指示秤》 国家计量检定规程等三大检定规程。 这三个检定规程分别细化了
JJG555- 1996 《非自动秤通用检定规程》。
尽管这三类衡器在使用数量上存在很大的差距,但是由于使用条件和目的的不同,这三类衡器仍然得到了广泛的应用。其精度等级也都有三级秤和四级秤的划分。《非自行指示秤》、《模拟指示秤》 和 《数字指示秤》 等国家计量检定规程的制定更是依据于 JJG555- 1996 《非自动秤通用检定规程》。这就告诉我们这三类衡器没有好坏、先
进与落后之分,其同等级的衡器地位是完全相等的,同等级的衡器对同一物体的称量结果应该是基本一致的。
但是,目前在规程的制定和执行当中,似乎把数字指示秤给予了特别的关照,并与其他两类衡器区别对待。特别对有关零点的检定做不同的规定。从而导致三种衡器对同一物体称量结果,产生了不一致,甚至是相反的结论。
在 JJG555- 97 中 5.5.2 规定自行指示秤:“置零后,零点偏差对称量结果的影响应不大于0.25e”。对应的在 JJG539- 97 中 3.10 也规定了“置零后,零点偏差对称量结果的影响应不大于0.25e”。在这两个规程中自行指示秤与数字指示秤在有关零点检定的问题上观点一致。为了简化,以下在引用规程时只引用 JJG539- 97 的条款。由于数字指示秤在置零时,存在一定的不确定性,对零点作出特别的规定,以保证称量结果的准确性。但是在 JJG539- 97,5.2.4.2 又规定:“化整前的修正误差为:EC=E- E0≤mpe” (E 称量误差,E0 零点误差,EC 修正误差,mpe 最大允许误差误差) 就与规程本身其他的条款出现了很大的矛盾。
矛盾一,在 JJG- 539,3.4.1 首次检定最大允许误差表 4 所示,其中明确表明,不论进程还是回程在零点最大允许误差都是±0.5e。这里零点误差标示的是,在零点为±0.5e,与我们目前理解并执行的“置零误差不大于±0.25e”矛盾;
矛盾二,表 4 在这里没有提到修正误差的概念,因此我们有理由认为,此处的最大允许误差是针对误差也就是测量误差 E 而言。并没有牵扯到修正误差的概念;
矛盾三,在 JJG539- 97 第 17 页的下半部,规程给出了这样的文字:“对所有的测试,都应执行首次检定的最大允许误差。”在这里也没有涉及修正误差的概念;
矛盾四,模拟指示秤也属于自行指示秤的范畴,但是在 JJG13- 1997 并没有引用 JJG555- 97 中 5.5.2 条款规定,没有对零点进行特别的规定。而是要求不论进程还是回程,零点误差还是±0.5e。
在自行指示秤的范畴内,数字指示秤与模拟指示秤在结果显示上是类似的。但是,目前JJG539- 97 与 JJG13- 1997 对零点提出了不同的要
求。
当然,由于数字指示秤也就是数字化的电子秤,在显示结果时需要数字化。这点在零点也是不可避免的。在脱离 JJG539- 97,3.4.1 首次检定最大允许误差表 4 之外,为限制零点的误差巨大,进而对零点误差做些特别限定,可以理解。但是JJG539- 97 中 3.10 条款是这样表达的:“置零后,零点偏差对称量结果的影响应不大于 0.25e。”在这里出现了“零点偏差”、“影响”和“不大于”等几个字词。因此笔者有理由认为:规程允许零点有偏差、允许零点对称量结果有影响、只要零点的偏差不大于±0.25e 就可以了。而 JJG539- 97 中 5.2.4.2 条款规定明显有悖于这一条的初衷,它要消除零点的影响。这似乎就有点多此一举了。对于数字指示秤,由于在 EC=E- E0≤mpe 中 E0 是一个经常性不为零的值。在实际的检定工作中就出现了无法保证 EC≤mpe 与 E≤mpe 同时成立的问题。这样 JJG539- 97 中 3.10 条款与JJG539- 97 中 5.2.4.2 条款就出现了不可调和的矛盾和问题。
非自行指示秤和模拟指示秤在置零问题的时候,实际中也无法调到绝对的零点。由于刻线的问题,由于视角的问题等等。这两类衡器在置零时存在 0.1e 或更大的误差也是可能的,与 0.25e 相比也不算小。但是在 JJG14- 97 《非自行指示秤检定规程》 与 JJG13- 1997 《模拟指示秤检定规程》都没有对零点误差做特别的规定,也没有引入修正误差的概念和要求。
JJG539- 97 中 5.2.4.2 条款的规定在实际工作中还会引起很多问题。下面以目前市场上同时存在的 100kg 数字指示秤和非自行指示秤为例,进行一下比较。
例 如 : 以 Max=100kg, e=50g, 3 级 秤 在500e=25kg 为例:
mpe=±0.5e
由于 《JJG539- 97》 中 3.4.2 条款中给出:“使用中检查的最大允许误差,是首次检定最大允许误差的两倍,由于在实际使用中,随着时间的变化误差也会发生变化,在合理的范围内,误差变化的趋势加倍是正常的和允许的,因此使用中的检查标准也要加倍才能保证检定与检查的统一。
可见,经过检定后的衡器其误差的演变应该是表 A演变为表 B (使用中) 此处 2mpe=±1.0e
由表 A 和表 B 的比较来看,在正常的情况下由电子秤 1 和电子秤 2 来看,按照 JJG539- 97 中 5.2.4.2 条款规定:“化整前的修正误差为:EC=E-E0≤mpe”要求,检定合格的电子秤 1 和电子秤 2
在使用中检查时,变成不合格了。这显然在实际工作中不具备操作性,不满足实际的情况。而按照 E≤mpe 来判断电子秤 3 和电子秤 4,在检定和检查中,其结果是一致的。这更符合实际情况。
对于数字指示秤 (电子秤),我们在使用的使用过程一般是置零后,电子秤显示零点就开始使用,几乎没有对其他的称量点的称量值进行修正的,也不会再考虑零点的误差问题。对于经检定合格的电子秤 1 和电子秤 2 及非自行指示秤 5 来说,在称量同一种 25kg 的物品时就会出现截然相反的结果,对贸易双方就会造成麻烦。如果出现这种情况,我们计量检定机构就会出现无法应对的局面。
目前,在衡器检定中大家基本上是按照JJG539- 97 中 5.2.4.2 条款的规定:“化整前的修正误差为: EC=E- E0 ≤mpe”要求,对数字指示秤(电子秤) 进行检定和判断。但通常是认定 E0=0,以避免其他的问题。
笔者认为,国家计量检定规程是对计量仪器进行依法依规进行检定的根本法规,衡器也是计量检定系统表中的重要一环。对衡器的检定和使用而言,规程不仅要认真理解也要严肃执行,不存在模棱两可的问题,科学技术不存在二义性。
综合本人对 JJG555- 1996 《非自动秤通用检定规程》,JJG13- 1997 《模拟指示秤检定规程》、JJG 14- 97 《非自行指示秤检定规程》、JJG539- 97 《数字指示秤检定规程》 的学习理解和在实际中的经验,本人认为第一,对 JJG539- 97 中 3.10 条款规定“置零后,零点偏差对称量结果的影响应不大于 0.25e”。仅仅是对零点进行了更加严酷的要求,而不必再纠缠称量点的影响。在检定工作中,对置零检定严格执行即可。第二,对 《JJG539- 97》中 5.2.4.2 余款规定: “化整前的修正误差为:
EC=E- E0≤mpe”不要再作为判断数字指示秤 (电子秤) 是否合格标准,而依据 JJG539- 97 第 17 页的下半部,规程给出了这样的文字:“对所有的测试,都应执行首次检定的最大允许误差。”用E≤mpe 来作为判断数字指示秤合格与否的判居以期和非自行指示秤和模拟指示秤等另两类衡器的判据统一,同时也最大限度的满足了 JJG539- 97
规程的要求。