*種由微機電子天平組成的砝碼檢定系統概述：

計量管理的*個(gè)重要職能是要恰當地處理測量結果，以獲得*可靠的測量數據。天平是質(zhì)量管理*重要的--類(lèi)計量?jì)x器，是進(jìn)行各種檢驗、分析質(zhì)量不可缺少的儀器*。天平的可靠性可以說(shuō)是決定許多科研、化驗、分析研究成果的關(guān)鍵，依照鋼鐵物化分析對天平分析的技術(shù)要求和太原鋼鐵集團有限*焦耐等冶金有關(guān)產(chǎn)品物化分析的需要，對**用天平、砝碼進(jìn)行定期檢定是*-個(gè)很重要的工作環(huán)節。

微機的發(fā)展及其廣泛應用，為采用*的數據處理方法提供了條件。

1機械式電光天平的工作原理及測量程序

杠桿原理:當杠桿平衡時(shí)，兩力對于支點(diǎn)*形成的力矩相等。

測量程序:把標準用的砝碼B放在天平的*個(gè)稱(chēng)量盤(pán)上，在另*個(gè)稱(chēng)量盤(pán)上放上替代砝碼T,使天平實(shí)現平衡，并讀取平衡位置1g,然后把標準砝碼B從稱(chēng)量盤(pán)上取下來(lái)，放上相應的被檢砝碼，使天平仍能在Ip附近實(shí)現平衡，此時(shí)*讀取的平衡位置為IAo

在質(zhì)量計量檢定系統中，用電光天平檢定砝碼，人工讀數、計算等各種因素造成測量誤差大，操作程序多，工作效率低，*度低。,

2電子天平工作原理及測量程序

電子天平的工作原理是當電磁力平衡式稱(chēng)量傳感器加上或卸除載荷時(shí)，稱(chēng)盤(pán)位置發(fā)生變化，位移傳感器將此位置改變轉換為電信號，經(jīng)PID(比例*積分*微分)調節器、放大器后，以電流形式反饋到線(xiàn)圈中使電磁力與被稱(chēng)重物的重力相平衡，稱(chēng)盤(pán)恢復到接近原來(lái)的平衡位置。

根據電磁學(xué)理論，磁場(chǎng)中的載流導線(xiàn)必然受到.個(gè)力，稱(chēng)為安培力。其公式為

下=fd下F=1廣[TB]

利用磁力與稱(chēng)重砝碼重量G的平衡，是電子天平平衡的基本原理，

測量程序:用電子天平檢定砝碼時(shí)，先放標準砝碼(1~200g),穩定后按輸人鍵數據自動(dòng)進(jìn)人微機:編好的程序中。然后可以逐個(gè)檢定被檢砝碼，即放入被檢砝碼，穩定后按輸人鍵數據自動(dòng)進(jìn)人微機編好的程序中，經(jīng)過(guò)微機進(jìn)行數據處理打印原始記錄，檢定證書(shū)。

3檢定系統的優(yōu)點(diǎn)

質(zhì)量計量工作的目的是為了更好更*地把*千克原器的質(zhì)量量值傳遞下去，保證*質(zhì)tt值的*和-致，并且使使用單位在生產(chǎn)中獲得其*希望的計量*度。根據《中華人民共和國園家計址檢定規程》JJG99--90要求，電光天平檢定砝碼時(shí)，需要放置替代砝碼進(jìn)行配衡，并人工進(jìn)行讀數、記錄、計算。電子天平不需要放置替代砝碼進(jìn)行配衡，并且利用微機通過(guò)*定程序采集數據并對數據進(jìn)行處理，克服了人為因素造成的諸多誤差，簡(jiǎn)化了檢定程序，提*了砝碼檢定的*度。

4利用微機、電子天平組成砝碼檢定系統

電子天平是*臺機電結合式的智能化，*科技含量的測量?jì)x器，*度*，性能穩定，測甘范圍大，!有*的自動(dòng)校準技術(shù)并能與微機連用，提*檢定砝碼的*性和可靠性，具有在不同可讀性的兩個(gè)不同量程內進(jìn)行轉換的功能，使檢定g組、mg組砝碼可在同*臺天平上進(jìn)行。1臺電子天平可代替原來(lái)的3臺標準天平。

在微機中利用軟件程序，通過(guò)電子天平數據接口直接接收檢定數據至微機筆記本上，通過(guò)編制程序將接收到的數據引人到excel中，在excel中編制出各單位砝碼的原始記錄，根據砝碼的種類(lèi)不同，編制出*有砝碼種類(lèi)的原始記錄。如圖2中只是代表質(zhì)量范圍在lg~100g中，器號分別是1、2、3、4、5的5盒砝碼的工作薄。當先檢定出標準砝碼，通過(guò)編制利用程序，其數據自動(dòng)進(jìn)人正在需要檢定的5盒砝碼原始記錄_工作薄中，在檢定器號1的1盒砝碼時(shí)，打開(kāi)工作薄器號1,可直接檢定被檢砝碼,通過(guò)編制程序使其自動(dòng)計算出其修正值。對*種類(lèi)型的砝碼，我們設計出*個(gè)公用的原始記錄及證書(shū)。

1g~l00g(a),原始記錄1;1g~100g(b),原始記錄2;1g~100g(c)，證書(shū)正面;lg~100g(d)，證書(shū)背面。

當原始記錄1中的修正值算出時(shí)，通過(guò)編制程序，其數據會(huì )自動(dòng)進(jìn)人原始記錄2，及證書(shū)背面的相應位置。證書(shū)正面*需內容也從原始記錄1中自動(dòng)獲得。即只要將器號1復制到1g~100g(a)中，其相應的記錄及證書(shū)可全部打印出來(lái)。而且*無(wú)誤，查詢(xún)方便，使檢定工作效率大大提*，砝碼的*度也得到了提*。

5F2等(級)標準砝碼質(zhì)量值測量結果的不確定度分析

5.1輸入的標準不確定度分析

(1)輸入量二等標準砝碼的質(zhì)量值m,的標準不確定度采用B類(lèi)方法進(jìn)行分析。

以1g砝碼為例:二等標準砝碼1g的擴展不確定度不大于0.03mg包含因子k=3,標準不確定度u(m,)=0.03mg/3=0.01mg

估計:u(m,)/u(m.)為0.10,則自由度以m,)=50

(2)輸人量被測砝碼與標準砝碼的差值d的標準不確定度的分析

①若用機械式電光天平檢定砝碼，其u(d)由三個(gè)標準不確定度分項構成。

a)天平測量重復性引起的標準不確定度分項u(d1)。,

b)測量天平分度值的標準小砝碼引起的標準不確定度分項u(d2)。

c)為使天平平衡添加小砝碼引起的標準不確定度分項u(d}),

②現用電子天平檢定砝碼只需用天平測量重復性引起的標準不確定度u(d)。

可以通過(guò)連續測量得到測量列，采用A類(lèi)方法進(jìn)行評定，以1g砝碼為例，本實(shí)驗在BP211D天平上，在重復性條件下連續測量1g砝碼10次，*得到測量列:

1.00027、1.00028、1.00027、1.00027、1.000271.00028、1.00028.1.00028、1.00027、1.00028

單次實(shí)驗標準差:s=0.0017mg

同*1g砝碼，在不同時(shí)間，各在重復性條件下連續測量10次，共得到6組測量列。

5結果

利用微機電子天平組成砝碼檢定系統，不*速度提*了幾十倍，大大簡(jiǎn)化了操作程序，1時(shí)由原來(lái)4h的工作量縮短為現在的0.5h，提*了工作效率，，檢定砝碼的*性、可靠性得到了提*。即擴展不確定度由原來(lái)Ugs=0.026mg，vo=100提*到Ugs=0.020mg.v({=50。此項檢定系統是質(zhì)量計檢定的*個(gè)新突破，目前在全省占*地位。填補了省內質(zhì)量檢定系統*。這種方式方便可靠，值得推廣，

*地進(jìn)行數據處理，在*定條件下，可得到良好的結果，*方法的應用，有助于將檢定技術(shù)推向更*水平。