質(zhì)量計量課件

14三月2024質(zhì)量計量重點內(nèi)容：質(zhì)量與衡量概念;空氣浮力的影響;折算質(zhì)量；天平的分類、結(jié)構(gòu)、分級、計量性能指標及檢定定方法；機械杠桿秤原理、分類、結(jié)構(gòu)以及檢定方法；電子天平的原理、分類、結(jié)構(gòu)以及檢定方法；電子秤的原理、分類、結(jié)構(gòu)以及檢定方法；21）第一種屬性：引力場2.1質(zhì)量計量概念

1、質(zhì)量的概念

引力質(zhì)量是物體之間相互引力的量度物體的兩種基本屬性－引力場&慣性

天平等衡器3第二種屬性：慣性慣性質(zhì)量是物體抵抗外力改變其原有的機械運動的能力

質(zhì)譜儀43)兩種質(zhì)量的關(guān)系a.是兩種不同的物理屬性，概念上有區(qū)別；b.有嚴格的正比關(guān)系；當采用國際單位置時相等；c.采用不同的儀器測量獲得。5物體的質(zhì)量并不是恒量6分數(shù)單位包括：

千克：1kg=1kg克：g=0.001kg毫克：mg=0.001g微克:μg=0.001mg納克：ng=0.001μg倍數(shù)單位有：噸：1t=1000kg2.1質(zhì)量計量概念

2、質(zhì)量的計量單位

7質(zhì)量的基準是實物國際千克原器KⅢ

法國規(guī)定在4℃時1立方分米純水的質(zhì)量為1千克。國際千克原器：90%鉑+10%銥，圓柱體，高和直徑均為39mm89中國的千克原器A、材料：90%鉑+10%銥；外形：高和直徑均為39mm的圓柱體。B、國家基準：No.61:46.3799cm3;1kg+0.251mg;旁證基準：No.60:46.3867cm3;1kg+0.295mg;以上基準分別保存在中國計量院成都分院和北京分院。No.61在文革中損壞，所以目前使用的基準為：C、國家基準：No.60:46.3867cm3;1kg+0.295mg;旁證基準：No.64:46.3908cm3;1kg+0.249mg;10千克原器存在的問題在2007年的一次檢查中，相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)有118年歷史的國際千克原器減輕了大約50微克。11阿伏加德羅計劃由99.99%純度的“硅28”制成。利用激光學(xué)干擾儀從球體表面上隨機選擇60000個點，測量每個點彼此間的距離，以確保這個圓球體是世界上最完美最精確的球。利用X射線晶體檢測器來測量球體硅28原子之間的空間距離，確定在一些極端條件下該球體不發(fā)生明顯的原子變化。這個球是如此完美，即使把它放大到地球那么大，它的最高點也僅高出海平面2.4米，表面上只能看到12毫米到15毫米高的皺褶。“最圓的球”

1213目前最新的masscomparator1415質(zhì)量計量：借助天平或秤、千克原器或砝碼（量具）等計量器具，采用直接或間接組合測量等方法，求出被測物體的質(zhì)量值而進行的一系列測量工作。質(zhì)量計量器具檢定系統(tǒng)：用來規(guī)定質(zhì)量的國家基準通過各級質(zhì)量計量標準向質(zhì)量工作計量器具傳遞質(zhì)量單位量值的一套程序，并指明不確定度和基本檢定方法。見圖1-1（P6-7）2.1質(zhì)量計量概念

3.質(zhì)量計量器具檢定系統(tǒng)16衡量：被稱物體的重力與已知質(zhì)量的標準砝碼的重力，在衡器上進行比較的過程常見的衡量原理主要有：杠桿原理、彈性元件變形原理、液壓原理、力-電轉(zhuǎn)換原理2.2衡量

1.衡量原理17杠桿原理：若：P1=m1g1

P2=m2g2平衡時，P1l1=P2l2若l1=l2，g1=g2，則m1=m2杠桿天平、臺秤、案秤均采用的是杠桿原理。衡量所測結(jié)果是質(zhì)量。18彈性元件變形原理虎克定律：L1＝L0＋kG=L0＋kmg彈簧秤測的是物體的重量19液壓原理：帕斯卡原理：液壓原理測的是物體的質(zhì)量液壓材料試驗機20力-電轉(zhuǎn)換原理通過力-電轉(zhuǎn)換元件，將作用于其上的物體重力按一定的函數(shù)關(guān)系，轉(zhuǎn)換成電量（如電壓、電流、電容、頻率等）輸出，然后用測量儀表顯示出來。典型的力-電轉(zhuǎn)換元件有：稱重傳感器、電磁力變換器、石英晶體力-電轉(zhuǎn)換原理衡量所得的結(jié)果是物體的重量21各類稱重傳感器22反映到杠桿或秤等衡器上，空氣浮力的影響為：若衡器兩力臂長相等,也即a=b，將上式中體積V1,2分別用相應(yīng)砝碼質(zhì)量和密度表示，則：2.2衡量

2.空氣浮力的影響空氣浮力為：23若砝碼1和砝碼2的材料密度相同：若砝碼體積已知則：若砝碼1和2材料密度不同，則需考慮浮力影響：24若空氣密度不實測，而以平均空氣密度ρ1.2代入，則有以下誤差：其中，問題:如何避免或減少砝碼密度不同時,空氣浮力的影響?25定義：當一只實際砝碼與另一只材料密度為8×103kg/m3的假想砝碼，在空氣密度為1.2kg/m3的條件下相平衡，則后者在真空中的質(zhì)量值就是前者的折算質(zhì)量。2.2衡量

3.折算質(zhì)量M×g-V×P1.2×g

=M8.0×g-V8.0×P1.2×g26若兩只砝碼折算質(zhì)量m相等，則對同一物體衡量時，必然有以下平衡式：2.2衡量

3.折算質(zhì)量27若現(xiàn)場空氣密度有變化△

ρk，兩個不同材料制成的折算質(zhì)量砝碼又會產(chǎn)生質(zhì)量差△m*：可見，采用折算質(zhì)量，仍存在浮力誤差的問題。但是，△V△ρk

比△Vρk要小一個數(shù)量級以上。因此，采用折算質(zhì)量的方法，可減少浮力誤差，且避免了煩雜的體積測定及空氣密度測定。28誤差項為：△V△ρk若該項誤差小于被檢要求準確度1/5時，便可忽略。29已知折算質(zhì)量，求其在真空中的真實質(zhì)量：已知真空質(zhì)量，求其折算質(zhì)量：30作業(yè):什么是質(zhì)量？它與重量的區(qū)別是什么？什么是衡量？簡述衡量原理并舉例。為什么要進行空氣浮力的修正？如何修正？什么是折算質(zhì)量？若有砝碼1，密度為8.4g/cm3，它和另一密度為9.6g/cm3質(zhì)量為2kg的砝碼在空氣密度為1.2mg/cm3等臂平衡，試求出砝碼1的折算質(zhì)量。31特點：速度快，但準確度不高，沒有消除天平的不等臂誤差2.2衡量

4.常用衡量方法

（一）比例稱量法（直接稱量法）32（二）替代稱量法（波爾達稱量法）特點：屬于精密衡量方法，可以消除天平的不等臂誤差33（三）連續(xù)稱量法（門捷列夫稱量法）特點：可消除天平的不等臂誤差，速度快，常用來檢定砝碼組。其一般形式為：34需注意：a、砝碼總質(zhì)量不能超過天平的最大秤量；b、質(zhì)量較小的砝碼能滿足準確度要求，否則應(yīng)當更換天平；c、標準砝碼與檢驗砝碼不要混淆（三）連續(xù)稱量法（門捷列夫稱量法）35（四）交換稱量法（高斯稱量法）特點：屬于精密測量法，可消除天平的不等臂誤差。其一般形式為：36幾種稱量法的比較名稱特點比例稱量法（直接稱量法）速度快，準確度不高替代稱量法（波爾達稱重法）程序較為復(fù)雜，精密度高連續(xù)替代法（門捷列夫稱量法）適合于檢定成組砝碼，精確度高，但對砝碼質(zhì)量有限制交換稱量法（高斯稱量法）精密度高，程序復(fù)雜37砝碼：一種以固定形式復(fù)現(xiàn)一給定質(zhì)量的一種“從屬的實物量具”，具有其規(guī)定的物理和計量學(xué)特性，包括“形狀、尺寸、材料、表面品質(zhì)、標稱值、最大允許誤差“等。2.3砝碼

1.砝碼的名詞解釋38

砝碼的實際質(zhì)量：砝碼經(jīng)過測量后所確定的質(zhì)量值;砝碼的真空中質(zhì)量：砝碼在真空中測定的真實質(zhì)量;砝碼的折算質(zhì)量39砝碼的檢定準確度：是根據(jù)砝碼經(jīng)測定后確定的實際質(zhì)量值與其真正的質(zhì)量值（真值）之間的符合程度。一般以測定該砝碼的綜合極限誤差來表示;砝碼的修正值：(等砝碼)砝碼的實際質(zhì)量值與標稱值之差砝碼的質(zhì)量允差：(級砝碼)

法規(guī)規(guī)定的在制造調(diào)修時砝碼的質(zhì)量允許偏離標稱值的最大差值40穩(wěn)定性好，物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，不易受外界介質(zhì)腐蝕作用；具一定硬度，堅固耐磨；抗磁性好，磁化率小，對磁場作用不敏感；材料密度組織緊密，沒有孔隙，以免吸收和排放氣體或水分影響質(zhì)量穩(wěn)定材料密度接近砝碼統(tǒng)一的約定密度8.0g/cm3。2.3砝碼

2.砝碼的材料41實際砝碼的材料國際千克原器和國家千克基準和副基準均由鉑銥合金制造高準確度砝碼多采用奧氏體不銹鋼；準確度稍低些采用黃銅和青銅；再低些采用碳鋼、鑄鐵；毫克砝碼一般用不銹鋼或鋁。42盡可能減少表面積減少腐蝕與污染；外表光潔度盡量高減少摩擦：高準確砝碼及毫克組成的砝碼必須制成實體；準確度稍低的可制成具有調(diào)整腔體的空心體，填充材料最好與砝碼材料相同或相近不易氧化；各級準確度的毫克砝碼，可做成片狀或線狀，形狀應(yīng)易于夾取（一般采取邊角折彎）。2.3砝碼

3.砝碼的結(jié)構(gòu)43砝碼的組合原則是以最少個數(shù)的砝碼能組成所需要的任何質(zhì)量；常用的組合方式有：5、3、2、1；5、2、2、1；5、2、1、1。我國和世界不少國家均采用5、2、2、1組合。2.3砝碼

4.砝碼的組合44作業(yè)2常用的衡量方法有哪幾種？哪些屬于精密秤量法？用公式說明高斯法如何去除不等臂誤差。45按工作原理分類：杠桿天平：杠桿原理扭力天平：彈性變形原理；液壓天平：液壓原理；電子天平：力-電轉(zhuǎn)換原理。2.4天平

1.天平的結(jié)構(gòu)461結(jié)構(gòu)示意圖（TG328B型分析天平）橫梁立柱制動系統(tǒng)懸掛系統(tǒng)框罩讀數(shù)系統(tǒng)等。（一）等臂雙盤杠桿天平4748495051(二)不等臂單盤杠桿天平1托盤；2稱盤；3掛砝碼；4重點刀；5吊耳；6橫梁；7平衡螺絲；8支點刀和刀承；9空氣阻尼片；10平衡砣；11阻尼筒；12微分刻度尺；52（四）天平的穩(wěn)定條件穩(wěn)定條件：(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc>0O:支點刀；A:重點刀；B:力點刀；AB：橫梁；EF:游碼標尺C:橫梁重心；H:游碼標尺及游碼重心；531、穩(wěn)定性定義：天平在平衡狀態(tài)下，受到擾動后能恢復(fù)到原來平衡位置的能力。各參數(shù)對穩(wěn)定性的影響

hm>0:hm=0;hm<0;hc>0:hc=0;hc<0;定義見書本

(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc>0(五)天平的計量性能hm盡量調(diào)在等于零的位置，穩(wěn)定性主要取決于橫梁的重心位置hc，重心在刀刃下面越低穩(wěn)定性越好。542、天平的靈敏性定義：天平的靈敏性也稱靈敏度，反應(yīng)天平觀察放在秤盤上的物體質(zhì)量改變量的能力。a、角靈敏度Eα=α/pb、線靈敏度EL=nλ/pc、分度靈敏度En=n/pd、分度值

e=p/n

n:指針尖沿標尺移動的分度數(shù)；λ:標尺上一個分度的寬度；α：指針的角位移；p：指針產(chǎn)生位移的質(zhì)量值。通常用天平分度值來表示天平的靈敏性。55各參數(shù)對靈敏度的影響線靈敏度：

EL=nλ/p=La/[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]分度靈敏度：

En=n/p=La/λ[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]分度值：e

=p/n=λ[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]/La

n:指針尖沿標尺移動的分度數(shù)；λ:標尺上一個分度的寬度（刻度間距）；p：指針產(chǎn)生位移的質(zhì)量值。hm:兩邊刀連線到支點刀的距離；hc:橫梁中心到支點刀的距離；he：游碼標尺及游碼的重心到支點刀距離。R:橫梁質(zhì)量；G:游碼質(zhì)量；a:臂長；L：指針長度。56各參數(shù)對靈敏度影響小結(jié)R加大，靈敏度降低；a加大，靈敏度提高；與Rhc相比，Ghe影響可忽略；hm的影響：

hm>0:靈敏度隨載荷增加而降低；hm=0:靈敏度與載荷無關(guān)；hm<0:靈敏度隨載荷增加而提高；573天平的正確性定義：天平的正確性就是指橫梁的左、右兩臂具有正確固定的比值?！净颍禾炱绞局档恼_性，它表示天平示值接近真值的能力】不正確性定義：天平的不正確性又叫不等臂性，其表達式為：

?P=Q-P=P?a/a特點：誤差與載荷大小成比例58不等臂誤差來源有：a、制造工藝和生產(chǎn)（調(diào)整）工人技術(shù)水平的影響；b、橫梁的用材不穩(wěn)定，加工或裝配應(yīng)力的釋放，使兩臂比例關(guān)系改變；c、天平兩臂不均勻受熱。594天平的示值不變性定義：天平示值的不變性是指在相同條件下對同一物體連續(xù)重復(fù)稱量，各次所得結(jié)果的一致性程度。影響因素：P20a溫度

?a、?hc、?hm、?he

；b天平刀子和刀承配置狀態(tài)；c游碼變動；d讀數(shù)機構(gòu)；e橫梁重心鉈和平衡鉈及其螺桿松動;外界振動;天平外罩不嚴密;水平變動等。602.4天平

五.天平的分級61I、II級機械杠桿天平根據(jù)最大秤量與檢定標尺分度值之比細分為10個小級?！皹藴侍炱健保褐苯佑糜跈z定傳遞砝碼質(zhì)量量值的天平；“工作天平”:除“標準天平”以外的天平。622.4天平

六.機械天平的檢定定期：為保證天平的性能，必須按規(guī)定進行定期檢定。檢定技術(shù)規(guī)范：國家頒布的“非自動天平”檢定規(guī)程，對新制造、修理后以及使用中的天平均做了明確細致的檢定規(guī)定。631、準備工作1外觀檢查：A、銘牌標記。齊全，無法擦除，明顯位置；B、外罩。平穩(wěn)，無變形，無劃傷裂縫；C、托盤、吊耳、阻尼器等不可互換件有明顯標志以區(qū)別左右；D、讀數(shù)裝置：標尺刻度間距不得小于1mm，指針寬度不得大于標尺刻線寬度，指針與標尺刻線平行，針尖與標尺顏色有明顯區(qū)別；E、橫梁和刀子不得有毛刺、裂縫、砂眼。64適用性檢查A、精細、堅實；B、加載簡單而安全；C、有安裝無法拆除檢定標記的明顯位置；D、阻尼天平的擺動次數(shù)不大于2個周期；E、無阻尼天平（不含鏈條天平），空秤和全秤量的阻尼簡縮系數(shù)不大于1.25;F、所有杠桿天平應(yīng)有靈敏度和平衡位置調(diào)節(jié)裝置。1、準備工作265安全、可靠性檢查A、動作平穩(wěn)，不得出現(xiàn)卡緊、自落；橫梁扭動、搖擺、跳針、帶針，以及秤盤持續(xù)晃動；B、掛取砝碼不得出現(xiàn)搖晃、不落槽、摩擦、碰撞等異?，F(xiàn)象；不得具有容易作欺騙性使用的特點；標尺分度值必須取1×10k,2×10k或5×10k。1、準備工作366（1）檢定前的清潔處理

任何天平在正式檢定前，都應(yīng)做好清潔工作。A、清除灰塵和碎屑；B、用柔軟的皮毛或真絲沾無水酒精清潔刀子和刀承。2、有關(guān)規(guī)定67（2）天平的存放時間溫度的平衡。打開天平門和砝碼盒，待溫度與室溫相等；應(yīng)力平衡。一般放置2~3h，如果動過刀子或支撐簧片，則視天平的不同，需要24h~48h；2、有關(guān)規(guī)定68（3）天平的檢定標準A、配備一組標準砝碼。誤差不得大于被檢定天平在該載荷下最大允差的三分之一。（誤差：等砝碼為檢定精度，級砝碼為質(zhì)量允差）B、配備測定天平分度值的小砝碼。其質(zhì)量能使普通天平可改變3~5個分度；使阻尼天平可從標尺的零位移直末位。該砝碼誤差不得超過被檢定天平分度值的三分之一。C、檢定等臂天平時，還需準備一對相當于被檢天平最大秤量的砝碼。2、有關(guān)規(guī)定69（4）天平檢定的環(huán)境條件2、有關(guān)規(guī)定70（5）天平測定結(jié)果的合法性A、對計量性能的檢定只進行一次，特殊情況（如：讀數(shù)看錯、環(huán)境突然改變操作錯誤）下可進行復(fù)檢。B、復(fù)檢需復(fù)檢整個過程，并以復(fù)檢結(jié)果為準。C、整個檢定過程必須連續(xù)測量完畢，不得中途停止；否則應(yīng)當重新進行測定。2、有關(guān)規(guī)定71（6）天平的檢定周期A、根據(jù)使用頻繁情況制定檢定周期；B、天平檢定規(guī)程規(guī)定檢定周期為1年。2、有關(guān)規(guī)定72對有阻尼的天平，可一次讀得平衡位置對無阻尼的天平，可在橫梁擺動1-2個周期后，讀取左右連續(xù)四個回轉(zhuǎn)點，采用三個讀數(shù)計算平衡位置：

l1,l2,l3—連續(xù)三次回轉(zhuǎn)讀數(shù)。不具阻尼的天平，其空、全載擺動衰減比不得小于0.8。4天平平衡位置的測定73（1）空秤分度值e05天平的計量性能檢定左盤載荷右盤載荷平衡位置00L0r0Lrr:測定分度值所選小砝碼。L0：空載讀數(shù)；Lr:加載r砝碼后的讀數(shù)。74（2）全載荷分度值ep左盤載荷右盤載荷平衡位置P1P2LP1P2P1+rP2LP1+rP275（3）測定不等臂性誤差左盤載荷右盤載荷平衡位置00L01P1P2LP1P2P2（k）P1（k）LP2P100L02K為P1,P2交換后，為使天平達到平衡，而添加的砝碼。符號1：指針向下天平，K左?。?；K右?。?；符號2：指針向下天平，當平衡位置LP2相對LP1代數(shù)值減小時取正號，反之負號。公式計算所得符號為正則表示天平右臂長。76（3）測定不等臂性誤差A(yù)、K為P1,P2交換后，為使天平達到平衡，而添加的砝碼。B、符號1：指針向下天平，K左?。籏右?。?；C、符號2：指針向下天平，當平衡位置LP2相對LP1代數(shù)值減小時取正號，反之負號。D、公式計算所得符號為正則表示天平右臂長。77（4）測定天平變動性誤差根據(jù)天平在空載和全載時所測得的平衡位置，取其中最大值與最小值，按下式計算空載和全載的示值變動性：對某次檢定結(jié)果產(chǎn)生懷疑，可對有疑問項目進行復(fù)檢；但對天平的示值變動性產(chǎn)生疑問時，則應(yīng)對整個過程復(fù)檢。78（5）測定騎碼標尺稱量誤差

騎碼裝置作用：以騎碼在標尺上的不同位置所產(chǎn)生的力矩來替代小于騎碼質(zhì)量的小砝碼.檢定項目：A、標尺中點刻線是否在通過橫梁支點刀刃的垂直面內(nèi)；B、騎碼與標尺每一端點刻線相互配合所得質(zhì)量值，是否與放在另一側(cè)秤盤中相應(yīng)砝碼的質(zhì)量相等。標準砝碼誤差要求：不大于被檢定天平標尺分度值的1/3.79具有機械加掛砝碼裝置的天平：A、先進行計量性能的檢定，然后逐檔檢定掛砝碼的秤量誤差是否符合規(guī)定的誤差；B、開始檢定第一個掛碼前和檢畢最后一個掛碼后，分別各測一次天平分度值，以前后兩次的平均分度值計算。天平的示值變動性誤差以毫克計算，取其中最大值為變動性誤差。C、掛碼檢定完畢，進行一次掛碼全量程組合檢定。（6）檢定機械掛砝碼802.5機械杠桿秤

一.杠桿與杠桿系

（一）杠桿秤的杠桿，天平橫梁臺秤的長短杠桿全刀式架盤天平的輔助杠桿81

（二）杠桿的計量性能傳力比；靈敏度。82（三）案秤最大秤量：25Kg.83案秤的杠桿比和傳力比杠桿比：N=OB/OA;傳力比：M=Q/P；增砣質(zhì)量：P1=Q/P；游砣質(zhì)量：P2=PemOA/LOB：力臂長；OA：重臂長；Q：重點質(zhì)量；P：力點質(zhì)量；L:橫梁游砣標尺全長；Pem:橫梁游砣標尺最大刻度所對應(yīng)質(zhì)量。84（四）臺秤要求：CD/CE=NM/FM85臺秤的杠桿比和傳力比M＝Q/P=(OB/OA)*(CK/CE)*(CE/CD)臺秤必須滿足的條件：A、長杠桿力臂與重臂之比與橫梁的力臂重臂之比的乘積等于總傳力比；B、長杠桿的短臂的力臂與重臂之比等于短杠桿的力臂與重臂之比。86游砣質(zhì)量：Qm:臺板上放置相應(yīng)于游砣標尺最大刻度值的質(zhì)量；Pmax:增砣盤上所放置的相應(yīng)于游砣標尺最大刻度的增砣質(zhì)量；a1：計量杠桿的重臂長；b1：計量杠桿的力臂長；L：游砣標尺的長度。87檢定執(zhí)行規(guī)程：JJG14-1997《非自行指示秤檢定規(guī)程》秤的計量性能：空全載靈敏度、示值正確性和不變性。分外觀檢查和技術(shù)要求檢查。（五）秤的檢定881、空秤零點檢定

檢定初時點的示值不變性。在秤調(diào)零后，人為干擾秤的平衡（如干擾力點），在迅速釋放后，秤應(yīng)能自動回到平衡位置。觀察示值的變化情況，若超出相應(yīng)規(guī)定，則為不合格。89(2)偏載測試（見P34圖1－18）在調(diào)零后：（1）將1/10最大秤量砝碼依次加載到如圖所示1~4位置，將相應(yīng)增砣放在增砣盤上，每次應(yīng)能平衡；（2）將1/10最大秤量砝碼加載到秤盤中央，檢定靈敏度，同時加上該載荷下的允許誤差砝碼，此時計量杠桿的力點端改變的靜止距離不應(yīng)小于3mm.90（3）標尺分度值準確度檢定

取下檢定靈敏度所用的允差砝碼（如秤不平衡，用小砝碼或小重物使之平衡）然后將相當于最大分度值的砝碼放在秤盤上，移游砣至標尺最大分度處，秤應(yīng)能平衡。91（4）最大秤重的準確度和靈敏度的檢定A、將最大秤量砝碼放秤盤上，將相應(yīng)增砣放增砣盤上，秤應(yīng)能平衡；B、在秤盤上加放最大秤量的允差砝碼，檢定秤的靈敏度，此時計量杠桿的力點改變距離不應(yīng)小于3mm。C、帶休止裝置的秤，開關(guān)三次，每次開啟后應(yīng)能自平衡。92（5）標尺式臺秤的檢定

從第一個槽口開始，依次對每個槽口刻度值進行檢定；當檢到1/10最大秤量值時，檢定示值的正確性與靈敏度。副標尺：按標尺分度值準確度方法檢定準確度，對每一個槽口刻度值逐個檢定。最大秤量時要求檢定靈敏度。93（6）超載荷試驗檢完最大秤量后，在承重板上繼續(xù)加放最大秤重量1/4砝碼或重物靜壓15分鐘，秤的零部件不應(yīng)有損壞現(xiàn)象，計量杠桿仍能均勻擺動。使用中和修理后的秤不做此試驗。94（7）回檢最大秤量卸下全部砝碼和增砣，秤應(yīng)能平衡；各種秤檢定規(guī)程簡單比較如書上P35表1－2所示。951、電子天平系統(tǒng)工作原理框圖定義：采用電磁力平衡物體重力的天平。2.6電子天平962電磁力平衡式

稱重傳感器F：安培力（宏觀洛倫茲力,左手定則）B：磁場強度；l：導(dǎo)線長度；i：電流強度；α：導(dǎo)線與磁場夾角。

m=kI97

3位移傳感器984模擬PID調(diào)節(jié)器995電子天平的特點準確度與精度非常高，可以達10-7以上數(shù)量級電子天平?jīng)]有機械天平的寶石或瑪瑙刀子，電子天平采用電磁力平衡原理，稱量時全量程不用砝碼；采用數(shù)字顯示方式代替指針刻度式顯示，使用壽命長，性能穩(wěn)定，靈敏度高，操作方便。電子天平對安裝環(huán)境的要求也非常高，精度要求高的電子天平理想的放置條件是室溫20℃±2℃，相對濕度45%～60%天平臺要求堅固，具有抗震及減震性能，不受陽光直射，遠離暖氣與空調(diào)。不要將天平放在帶磁性設(shè)備附近，避免塵埃和腐蝕性氣體100（1）最大允許誤差當電子天平空載時已調(diào)零的條件下，不論是加載還是卸載，最大允許誤差不得超過下表規(guī)定。6電子天平的計量性能101（2）結(jié)果之間的允許差值

無論允許結(jié)果如何變化，任何單次測量結(jié)果的誤差不得大于給定載荷的最大允許誤差。A、重復(fù)性同一載荷多次結(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。或者單次測量結(jié)果的標準偏差，不得超過天平在該載荷時最大允差絕對值的1/3。B、偏載將最大秤量1/3的載荷（標準天平為最大秤量）在天平秤盤的前后左右四點（所圍面積約為秤盤表面積1/4）進行偏載測試，示值結(jié)果均應(yīng)在最大允差內(nèi)。C、多指示裝置對任給載荷，包括皮重裝置在內(nèi)的多個指示裝置的示值之差，不得大于最大允差的絕對值；而數(shù)字指示和打印裝置的示值必須完全一致。6電子天平的計量性能102（3）鑒別力對實際分度值d≥1mg的電子天平，可以測定鑒別力。

方法：在空載或加載時處于平衡狀態(tài)的天平上，把相當于數(shù)字標尺分度值的1.4倍的一個外加載荷，輕緩地加放在天平秤盤上，或從其上取下，此時天平的示值必須有所變化。

6電子天平的計量性能103(4)靈敏度當天平是空載或加載時，在秤盤上添加或減少質(zhì)量值不大的標準砝碼時，其分度靈敏度在數(shù)值上正好等于該天平相應(yīng)載荷時的檢定分度值。為了消除鑒別力的影響，取放砝碼應(yīng)有微小的沖擊。6電子天平的計量性能104（1）檢定項目A、鑒別力和靈敏度的檢定；B、各載荷點的最大允許誤差的檢定；C、重復(fù)性的檢定；D、偏載檢測（四角誤差的檢測）；E、配衡功能的檢查；F、抗傾斜能力的檢查；G、與時間有關(guān)的天平性能的相關(guān)試驗；H、電壓和頻率變化對天平影響的檢驗。

在無爭議的情況下，對已通過檢定的進口天平、新制造天平、修理后及正常使用無疑問的天平，可以免做F～H項。7電子天平的檢定105數(shù)字指示的電子天平原則上不做靈敏度測試。數(shù)字指示電子天平的鑒別力的測試按下表規(guī)定進行。7電子天平的檢定1、對定型檢定或樣機試驗，應(yīng)對天平的三種不同載荷（包括空載）進行鑒別力測定；其余允許只在一種載荷下進行鑒別測試。2、實際標尺分度值d≤1mg的天平，或檢定標尺分度值大于2倍實際標尺分度值（e≥2d）的天平，可免檢其鑒別力。（2）電子天平鑒別力、靈敏度的檢定106載荷點的選擇：載荷點原則上不少于5個，空載、最大秤量、最大允許誤差為必檢點。在必檢點之間插入日常載荷點。檢定要求和方法：調(diào)零、校準工作狀態(tài)。從零載荷開始，逐步單調(diào)往上加載，直到最大秤量；逐步單調(diào)卸載，直至空載。記錄每點的加載值和讀數(shù)，并計算誤差。7電子天平的檢定（3）電子天平載荷點準確度（最大允許誤差）的檢定107誤差計算湊整前天平指示值：

P=I+e/2-?L

?L：為測化整誤差所添加的小砝碼的質(zhì)量（測化整誤差就是將相當于天平實際分度值十分之一的小砝碼逐個累加，直至數(shù)字指示值由I閃跳到I+1為止）各載荷點的示值誤差：E=P-L=I+e/2-?L–L

各載荷點的示值誤差E不得超過被檢天平相應(yīng)載荷下的最大允許誤差MPE.108檢定方法要求在空載和加載狀態(tài)下進行。分別對加載和空載平衡位置進行讀數(shù)，每加一次載荷，要求回檢空秤一次。載荷及載荷點的測定次數(shù)根據(jù)需要可選全載和半載，或全載。定型檢定和樣機試驗，各載荷點應(yīng)分別測定10次，其余情況各載荷點為6次。填寫以下重復(fù)性檢定記錄表。7電子天平的檢定（4）電子天平重復(fù)性的檢定109計算方法－A、極差法

湊整前天平指示值：P=I+e/2-?L某指定加載點所測得天平的重復(fù)性：（P2-P1)max－（P2-P1)min當負載為兩種時，分別依次計算，取最大值為該天平加載時的示值重復(fù)性?？蛰d示值重復(fù)性：P1max-P1minP1max：空載附近時天平實際指示值的最大值；P1min：空載附近時天平實際指示值的最小值；取天平加載示值重復(fù)性和空載重復(fù)性中的最大值為該天平的示值重復(fù)性。110B、標準偏差法加載時示值標準偏差：空載時示值標準偏差：以Sp、S0中最大值的三倍作為該天平的示值重復(fù)性誤差。111當極差法與標準偏差法兩者計算結(jié)果有出入時，以極差法為準。112A、試驗載荷及其放置位置標準天平的試驗載荷為天平的最大秤量值；其余天平為最大秤量值的1/3。試驗載荷的誤差應(yīng)小于被檢天平標尺分度值的1/3B、檢定程序按下表7電子天平的檢定（5）電子天平偏載檢驗（四角誤差檢定）113C、誤差計算

標準天平的四角誤差等于最大示值與最小示值之差：E=Imax-Imin其余天平的四角誤差等于各點的示值與中心點的示值之差中的最大值：E=|Ii-I1|max114對合格的電子天平發(fā)放檢定證書；檢定證書上需注明：型號、器號、準確度級別、最大秤量、檢定標尺分度值、實際標尺分度值、鑒別力、四角誤差、重復(fù)性誤差等。不合格的電子天平發(fā)放檢定結(jié)果通知書。電子天平的檢定周期為1年，頻繁使用的應(yīng)適當縮短檢定周期。7電子天平的檢定（6）檢定結(jié)果的處理和檢定周期115定義：電子秤是利用稱重傳感器把被稱物體的重力轉(zhuǎn)換成與其相應(yīng)的電信號，并以此來確定該物體質(zhì)量的裝置特點：快速稱量，自動數(shù)字顯示，遙信傳輸，多功能，消除人員誤差

2.5電子秤

一.電子秤概述

116

（一）電子秤組成1水平限位裝置；2傳力機構(gòu)；3稱重傳感器；4微處理器117（二）電子秤分類

按用途分類如下：A、平臺電子秤B、電子皮帶秤C、電子軌道衡D、容器電子秤E、吊車電子秤F、其它118稱重傳感器：將物體重量轉(zhuǎn)換為電信號的一種變換器，按作用原理可以分為，電阻應(yīng)變式，電感式，電容式，壓電式等。其中電阻應(yīng)變式應(yīng)用最為廣泛。

二稱重傳感器質(zhì)量電壓信號彈性體應(yīng)變量電阻變化量119（一）彈性元件的工作原理及結(jié)構(gòu)mg彈性元件胡可定律

σ：應(yīng)力；ε：變形量；E：材料楊氏彈性模量120

彈性元件結(jié)構(gòu)：柱筒式、環(huán)式、梁式等。彈性元件材料要求：彈性極限高、滯后及熱膨脹系數(shù)小、彈性模量溫度系數(shù)小而恒定、機加工熱處理性能好高準確度傳感器常用合金結(jié)構(gòu)鋼，如40CrNiMo，40CrNiMoA，30CrMnSi，35CrMnSiA等，或者彈簧鋼，如60Si2Mn，65Si2MnWA普通傳感器用40Cr常見結(jié)構(gòu)見P41圖1－25121導(dǎo)線電阻可得:

μ為材料的泊松比。:記作K0，稱為金屬導(dǎo)線的靈敏系數(shù)，物理意義為單位應(yīng)變所引起的電阻相對變化，通常用實驗測得。對于金屬材料，K0一般為1.7～3.6。則：2電阻應(yīng)變片的工作原理及結(jié)構(gòu)122電阻應(yīng)變片結(jié)構(gòu)2電阻應(yīng)變片的工作原理及結(jié)構(gòu)當前使用最廣泛的電阻應(yīng)變片箔式應(yīng)變片電阻應(yīng)變片粘貼123設(shè)R1=R2=R3=R4,應(yīng)變片貼成差分形式，則當傳感器受力時，輸出V0為：3測量電橋的工作原理EV0R1R2R4R3124承重傳力機構(gòu)包括：秤臺，傳力機構(gòu)，水平限位裝置，防振動沖擊裝置，過載保護裝置等1秤臺作用：是支撐被稱物的構(gòu)件。形式：有平臺式，容器式，框架式等。

要求：足夠的強度和剛度，能消除秤重的四角位置誤差。

三承重傳力結(jié)構(gòu)1252傳力機構(gòu)作用：將被秤物的重量正確無誤地傳給秤重傳感器。要求：使外加載荷通過傳力機構(gòu)作用于傳感器地受力軸線上，盡量不受橫向載荷和扭力的影響。126拉桿限位器柱式限位器3水平限位裝置127鋼球限位器支架式限位器3水平限位裝置128加裝減振彈簧

4防振動和沖擊裝置1295過載保護裝置1301供橋電源

四稱重傳感器的供橋電源131能隙基準電源電路。圖示電路，當VCC電壓波動1V時，輸出電壓E的波動典型值為1.4mv。1322比率測量法在一定輸入條件下，AD芯片的輸出值為：在一定應(yīng)力條件下，電橋輸出電壓為：1333六線制長線補償法

1341不帶單片機的測量顯示裝置五測量顯示裝置電源稱重傳感器放大器濾波器模數(shù)轉(zhuǎn)換器電源轉(zhuǎn)換器LED顯示器譯碼驅(qū)動器135

傳感器模擬信號調(diào)理裝置單片機模數(shù)轉(zhuǎn)換器顯示器打印機鍵盤2帶單片機的測量顯示裝置1361平臺電子秤

電子地中衡：由平臺狀秤臺、4～6個秤重傳感器以及測量顯示裝置組成。六幾種典型電子秤1372電子皮帶秤

精度:1%;138工作原理

W=qVTW:T時間內(nèi)總傳輸量；q:單位長度皮帶上物料的重量；

V：皮帶傳送速度；T：傳送時間。

A＝CKELW

C、K為與傳感器特性有關(guān)的常數(shù)；E為電橋供電電壓常數(shù)；L為稱重框架上皮帶長度常數(shù)；139140為確保皮帶秤的測量準確度，應(yīng)經(jīng)常進行標定，最可靠的方法式實物標定。懸臂式秤重框架1413、電子軌道衡作用：對各種鐵路車輛及其裝載物質(zhì)量進行靜態(tài)或動態(tài)秤量的裝置?；窘Y(jié)構(gòu)：秤臺系統(tǒng)、秤重傳感器、測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。計量方式：軸計量、轉(zhuǎn)向架計量、整車計量。1424容器電子秤

適用對象：稱量氣體、液體和粉粒狀物體的質(zhì)量。稱量范圍：n×10~n×106kg；準確度：0.5~0.1％；分類：散裝定量秤、自動稱量裝袋秤、電子配料秤、自動配料系統(tǒng)等。1435吊車電子秤

特點：吊運過程中完成稱重，效率高，秤重占用空間少。使用場合：工廠、碼頭、物質(zhì)流通和儲備。按傳感器安裝位置分兩大類：（1）