密度計(jì)檢定方法

本檢定方法針對應(yīng)用阿基米德原理的固體密度計(jì)與液體密度計(jì)的檢定方法。
 

前言：

科思密度計(jì)是將現(xiàn)代微數(shù)顯天平技術(shù)與阿基米德原理相結(jié)合而研發(fā)出來的新型密度比重測試儀器，體積的測定是根據(jù)測量產(chǎn)品放入液體中的浮力計(jì)算而來，因此天平稱重系統(tǒng)是測定密度的關(guān)鍵所在，所以其測量的準(zhǔn)確性、可靠性需要專職的計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定。早在1991年國家頒布實(shí)施的《JJG98－90非自動天平計(jì)量檢定規(guī)程》（試行）中，對數(shù)顯天平密度計(jì)計(jì)量檢定的描述比較籠統(tǒng)，可操作性欠佳，這樣使得從事數(shù)顯天平密度計(jì)計(jì)量檢定工作的人員，在對規(guī)程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個數(shù)顯天平密度計(jì)的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器測量的準(zhǔn)確性、參數(shù)的可靠性不能得到保證。
 

為使數(shù)顯天平密度計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中的質(zhì)量得到有效控制，本文就數(shù)顯天平密度計(jì)的計(jì)量檢定以及應(yīng)注意的問題與大家共同探討。如何對數(shù)顯天平密度計(jì)進(jìn)行分級和判定其各項(xiàng)允差：2013年以前生產(chǎn)數(shù)顯天平密度計(jì)的廠家比較多，有個別廠家在產(chǎn)品說明中未能詳細(xì)的標(biāo)識其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識不規(guī)范、不統(tǒng)一，有的給出級別，有的不給出級別。比如有的數(shù)顯天平密度計(jì)明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值d，而未標(biāo)明它的檢定分度值e，這對于使用者來說會誤以為d=e，認(rèn)為數(shù)顯天平密度計(jì)能分辨出最小的值就是它本身能夠稱量的準(zhǔn)確數(shù)值。
 

而對于計(jì)量檢定人員來講，確定數(shù)顯天平密度計(jì)的檢定標(biāo)尺分度值e非常關(guān)鍵，因?yàn)閑是用來評定其準(zhǔn)確度級別以及最大允許誤差的依據(jù)：在計(jì)量檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的最大示值誤差均不大于1d，我們確定e=d；如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)最大示值誤差均小于10d，我們確定e=l0d。有時還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng)d：0．2mg時，e=5D；d：0．5mg時，e=2d。總之，在對檢定標(biāo)尺分度值的劃分上應(yīng)按照以下形式：1×10k或2×10k或5×10k，k為正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零）。我們把除了e=d以外的情況都?xì)w為≠d，其中以e=l0d最為常見。
 

以下是根據(jù)檢定分度值e來對數(shù)顯天平密度計(jì)進(jìn)行等級劃分及其最大允許誤差的歸納總結(jié)。數(shù)顯天平密度計(jì)計(jì)量性能檢定的主要內(nèi)容在日常的周期檢定和常規(guī)的產(chǎn)品質(zhì)量檢查中，一般需要檢定以下幾項(xiàng)內(nèi)容：
 

1、天平靈敏度；鑒別力的檢定：數(shù)顯天平密度計(jì)的靈敏度一般指分度靈敏度，其在數(shù)值上應(yīng)正好等于該天平相應(yīng)載荷的檢定分度值。對具有數(shù)字指示和自動或半自動校準(zhǔn)裝置的數(shù)顯天平密度計(jì)，可以免檢該天平的靈敏度。當(dāng)數(shù)顯天平密度計(jì)檢定分度值e≥lmg時，可以測定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時處于平衡狀態(tài)的數(shù)顯天平密度計(jì)上，把相當(dāng)于數(shù)字標(biāo)尺分度值1．4倍的一個外加載荷（1．4d），輕緩地加放在天平稱盤上時（或從其上取下），原來的天平示值必須有所變化。

2、天平各載荷點(diǎn)的最大允許誤差（稱量線性誤差）的檢定：數(shù)顯天平密度計(jì)各載荷點(diǎn)的最大允許誤差的檢定：首先開機(jī)預(yù)熱，然后按照說明書的操作程序?qū)?shù)顯天平密度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)（這一步很關(guān)鍵），校準(zhǔn)完畢，顯示零位。從零載荷開始，逐漸單調(diào)往上加載，直至加到天平的最大稱量值時，然后再逐漸單調(diào)卸載，直至零載荷為止。在檢定過程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(diǎn)（這在檢定規(guī)程中未明確給出），但以下幾個載荷點(diǎn)應(yīng)必須進(jìn)行檢定：⑴空載。⑵全載。⑶最小稱量Min（I級天平：100e；Ⅱ級天平：50e；Ⅲ級天平：20e；Ⅳ級天平：20e）。⑷影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對應(yīng)的那些載荷，比如I級天平：50000e、200000e；Ⅱ級天平：5000e、20000e；Ⅲ級天平：500e、2000e等。

誤差計(jì)算分兩種情況：
⑴e≠d時，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為E=I－L（E：天平示值誤差，I：天平指示值，L天平稱盤上所加載荷）；
⑵當(dāng)e=d時，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為E=I－L+（1?2）d－△L（d：數(shù)顯天平密度計(jì)實(shí)際標(biāo)尺分度值，AL：在天平稱盤上為示值湊整而添加的載荷）。
不論哪種情況，要求所得各載荷點(diǎn)的誤差均小于規(guī)程中所規(guī)定的允許誤差。

3、天平重復(fù)性的檢定：數(shù)顯天平密度計(jì)重復(fù)性檢定應(yīng)在空載和加載狀態(tài)下進(jìn)行，加載的載荷有兩種：一種是全載，一種是半載。要求檢定中分別對加載和空載的平衡位置進(jìn)行讀數(shù)并記錄，同時注意每加一次載荷均應(yīng)返零一次。要求對同一載荷多次衡量結(jié)果之間的差值，不得超過天平在該載荷時的最大允許誤差的絕對值。

4、天平的偏載或四角誤差的檢定：對于標(biāo)準(zhǔn)天平，試驗(yàn)載荷等于天平的最大稱量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對于工作用天平，試驗(yàn)載荷等于天平最大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點(diǎn)的示值與中心點(diǎn)的示值之差中的最大者。

5、天平配衡功能的檢定：對于新購置的數(shù)顯天平密度計(jì)應(yīng)檢查其配衡功能，一般選取兩個載荷點(diǎn)。在相同載荷下所得兩結(jié)果之間的差值，不得超過該載荷時的最大允許誤差的絕對值。

關(guān)于數(shù)顯天平密度計(jì)免檢問題：

⑴   d≤1mg的數(shù)顯天平密度計(jì)，可以免檢該天平的鑒別力；

⑵   當(dāng)e≠d的數(shù)顯天平密度計(jì)，可免檢該天平的鑒別力；

⑶   對于具有數(shù)字指示和自動或半自動校準(zhǔn)裝置的天平，可以免檢該天平的靈敏度。

 

總結(jié)：數(shù)顯天平密度計(jì)在檢定中需要注意的問題：如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼？選取的標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以是級砝碼，也可以是等砝碼，但它的誤差（對于級砝碼為質(zhì)量允差，對于等砝碼為檢定精度）不得大于被檢天平在該載荷下的最大允許誤差。其次，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的量程能夠覆蓋到數(shù)顯天平密度計(jì)的最大稱量范圍。