掛鉤砝碼檢定機械天平時注意的問題：
1前言
天平是*種*常見的計量儀器．而其中具有機械掛鉤砝碼的天平比其它天平又更為普遍。*謂機械掛鉤砝碼，有時簡稱機械掛鉤砝碼，顧名思義，它是通過*種特設(shè)的機械裝置掛在天平上使用的砝碼。在使用該砝碼稱量物體時．只需轉(zhuǎn)動加碼旋扭就可以實現(xiàn)其加減．這樣既能提*稱量速度，又能減少砝碼被夾取時的磨損．鑒于機械掛鉤砝碼是自始至終掛在天平上使用的，因此，該砝碼的襤定與其它砝碼的檢定就有其不同之處。關(guān)于它的檢定方法及其數(shù)據(jù)處理雖然在JJG98-72天平檢定規(guī)程和MG98－－90非．自動天平襤定規(guī)程中都有規(guī)定，但至今發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行中全國并不完壘統(tǒng)*，特別是對數(shù)據(jù)的處理還值得商榷。比如經(jīng)甲判定為合格的天平，經(jīng)乙判定可能就不合格對此問題本文將在后面舉例說明
2檢定方法
在非自動天平檢定規(guī)程中眼確規(guī)定：“對于具有機械加碼裝置的天平，掛鉤砝碼應(yīng)掛在天平加碼裝置上進行測試”。但據(jù)我前不久得知，目前四川有的縣上卻有把機械掛鉤砝碼取下來檢定的，*其它地方是否亦有相同情況，恐怕誰也說不準(zhǔn)。如前*述，由于機械掛鉤砝碼是自始至終掛在天平上使用的，這就決定了利用機械加碼衡量物體時，只能采用直接衡量法。因此，在衡量結(jié)果中．除了包括掛鉤砝碼本身的誤差外，還包括了該天平橫梁的不等臂性誤差。為了使檢定情況和使用情況相*致，在JJG98—72天平規(guī)程參考資料和JJG98—90天平規(guī)程中都明確規(guī)定，掛鉤砝碼應(yīng)掛在天平上進行檢定。顯然，這樣規(guī)定是比較合理的因為只有如此，才能直接測得該掛鉤砝碼組合的修正值。同時需要指出的是掛鉤砝碼不*必須掛在天平加碼裝置上檢定，而且還只有在該天平上使用。如果將該掛鉤砝碼掛在另外的天平上．那就必須對掛鉤砝碼重新進行檢定．另外，對具有機械加碼裝置的天平，其掛鉤砝碼的檢定必須在該天平的計量性能檢定合格后再進行。關(guān)于掛鉤砝碼檢定的詳細步驟，在天平檢定規(guī)程中有*規(guī)定，這里就不再贅述。
3有關(guān)術(shù)語說明
讀者不難發(fā)現(xiàn)，在JJG98-72天平規(guī)程和JJG98—90天平規(guī)程中，對同*概念使用了不同的術(shù)語，如在掛鉤砝碼組合允差表中．JJG98—72規(guī)程中叫組合允差，在JJG98—90規(guī)程中則叫組合誤差。究竟該用哪*術(shù)語呢?因為允差表尚屬技術(shù)要求中的條款，顯然用組合允差比較確切。在90砝碼規(guī)程的允差表中，也用的是質(zhì)量允差，而不是質(zhì)量誤差。組合誤差只能在稱量過程中產(chǎn)生，本來可以修正而未修正才變成了誤差兩者表面上看來似乎是*回事·但事實上兩者并不相同。組合允差對同**度級別和相同結(jié)構(gòu)的天平而言。任何*臺天平都是*樣的；組合誤差大小則與該天平的掛鉤砝碼組合修正值大小有關(guān)即使是相同規(guī)格型號的天平，則因掛鉤砝碼組合修正值的不同而不同因此，必須對每臺天平的掛鉤砝碼進行實測，看其組合修正值是否超出允差規(guī)定。若超出就要進行調(diào)修，從而僳證其稱量中*產(chǎn)生的組合誤差均落在規(guī)定的誤差限以內(nèi)另外。在JJG9890規(guī)程的前后條文中*用術(shù)語也不統(tǒng)*，如在該規(guī)程的第32頁和第33頁中分別把[K^]叫做綜合誤差的修正值和掛鉤砝碼組合的修正值。顯然用掛鉤砝碼組合的修芷值較為確切。綜臺誤差的修正值以及第37頁中的組合誤差修正值都是讓r人很難理解的概念，故不宜采用。
4有關(guān)公式說明
為書寫方便。本文將略去JJG98*gO規(guī)程中有關(guān)公式的某些標(biāo)記。
1．計算掛鉤砝碼．組合修’正值的近似公式K=K*(L-Io)e(1)式中：K，——第J組掛鉤砝碼組合修正值；Km——相應(yīng)第J組掛鉤砝碼標(biāo)稱值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值；L——檢定第J組掛鉤砝碼時天平的平衡位置}Io——空載天平的平均平衡位置}e——天平標(biāo)稱分度值。
- 近似公式的應(yīng)用說明讀者不難看出，上式即為JJG9890規(guī)程表12中第6欄內(nèi)的公式去掉其中的加號和某些標(biāo)記，同時也是JJG98-72規(guī)程中*使用的公式．只是符號不同而巳。并無本質(zhì)的區(qū)別該公式是計算掛鉤砝碼組合修亞值的近似公式，·當(dāng)掛鉤砝碼組合標(biāo)秣值比較小時倒如毫克組掛鉤砝碼，其計算結(jié)果與該掛鉤砝碼組合的修正值非常接近，·*產(chǎn)生的計算誤差可略去不計。因此，當(dāng)檢定半機械加碼天平時，可將*計算結(jié)果(毫克數(shù))換算成分度數(shù)后同掛鉤砝碼組合允差表中的相應(yīng)組臺允差直接進行比較，即可看出是否超差。但若為全機械加碼天平，由于天平的不等臂性誤差與載荷成正比，因此．當(dāng)掛鉤砝碼組合標(biāo)稱值大于2Og(JJG9872規(guī)程為5Og)時．就要考慮不等臂性誤差的影響，不能再*概略去不計。在JJG9890天平規(guī)程中，應(yīng)用上述公式(2)計算出掛鉤砝碼組合修垂值之后，如何判斷其合格未加任何說明，再加上把計算結(jié)果(見該規(guī)程第32頁)稱之為綜合誤差的修正值。就進—步使不少同行不知*措。事實上用公式(2)計算得出的結(jié)果，戢的確確就是相應(yīng)掛鉤砝碼組鮑組合修正值，其中不再含有不等臂誤差。因此，只需將它換算l成分度數(shù)或?qū)⒔M合允差表中的相應(yīng)分度數(shù)換算成毫克數(shù)就可直接進行比較當(dāng)其*值小于等于組合允整的*值時為合格，否則為不臺格。*以應(yīng)用公式(2)進行數(shù)據(jù)處理不*比應(yīng)用公式(1)要方便得多，而且它具有*不會造成錯判的優(yōu)點，當(dāng)然是在計算無誤的前提下。然而應(yīng)用公式(1)就容易造成錯判，特別是在對計算結(jié)果不做任何分析的情況下，就把組合允整加上橫梁的相應(yīng)臂差作為允差民度進行判斷，這時就很容易將不舍格的天平判為合格的天平。其原因是橫梁的不等臂性誤差不應(yīng)該*律按*值相加.
5數(shù)據(jù)處理實例
現(xiàn)摘錄*計量出版社出版的《質(zhì)量計量器具檢定和修理222問》*書第63聞(見第6～58頁)中有關(guān)機械掛鉤砝碼檢定部分內(nèi)容(見下表)，并利用其相應(yīng)的原始數(shù)據(jù)，按JJG98-90天平規(guī)程中有關(guān)公式(即前述(2)式)進行計算，其結(jié)果填入該表中的*后*欄。
6原因分析
為什么對同*臺天平的檢定原始數(shù)據(jù)用兩個不同(但并無本質(zhì)區(qū)別)的公式進行計算會得出不同的結(jié)論，筆者認為*根本的原因正如前面*述是JJG98—72天平規(guī)程中把曦梁的不等臂性誤差*律按*值相加*致當(dāng)機械掛鉤砝碼位于天平橫梁的長臂端，此時加上相應(yīng)的臂差值是不會出錯的。如果機械掛鉤砝碼位于其短臂端，仍然加上臂差值，那就必然要得出錯誤的結(jié)論．現(xiàn)用如下例子進*步加以說明。假設(shè)有*臺使用中的TG328A型天平t經(jīng)檢定右臂長9分度I并設(shè)200g檔的掛鉤砝碼組合實際值比標(biāo)稱值大2．2rag(檢定時需另加】0rag)，當(dāng)K=0．00，】。=0．0，lj=*I30時．試計算該組掛鉤砝碼修正值是否合格。
7.顯然．上述結(jié)論是錯誤的。因報據(jù)規(guī)程規(guī)定．2Oog檔掛鉤砝碼組合修正值的*大允差為0．5mg(即5分度)，現(xiàn)設(shè)它為2．2mg．已經(jīng)超出允差好幾倍．為什么還得出合格的結(jié)論，就是因為該掛鉤砝碼位于天平的短臂端仍用組合允差加臂差作為誤差尺度造成的假如改為組合允差減臂差作為誤差尺度就絕不會造成錯翔。其實不難想象：如果天平兩臂相等．上述掛鉤砝碼是位于天平的左端．就相當(dāng)于在左盤中加2．2mg砝碼(若空載平衡位置和標(biāo)準(zhǔn)砝碼修正值均為零)，那天平指針(不考慮示值變動性)必然向右移至*22．0分度處，按公式計算其結(jié)果為2．2rag，因無臂差可加，2．2rng比組合允差0、5mg大，此時誰也不會判為合格。當(dāng)右臂長9分度，使天平指針向左移了9分度(變?yōu)?13．0分度)，顯然此時應(yīng)該相應(yīng)地把組合允差尺度減小才對，即應(yīng)為：5X0．I*9X0．I=*0．4mg因前述修正值I．3mg遠遠大于組合允差*0．4mg，故該掛鉤砝碼修正值不合格。
掛鉤砝碼檢定機械天平時注意的問題
