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      機械天平加砝碼組合誤差數(shù)據(jù)處理
      點擊次數(shù):1740 更新時間:2020-11-27

      機械天平加砝碼組合誤差數(shù)據(jù)處理

      、前言
      機械天平掛砝碼工作方式分為加、 減砝碼兩種,分別用在等臂雙盤天平和不等臂單盤天平上。 由于在用的減砝碼工作方式的單盤天平已是鳳毛麟角,所以本文僅討論加砝碼工作方式的等臂雙盤天平。用全檢法檢定加砝碼組合誤差較為費時費事,因而都依據(jù) JJG98-2006 《機械天平》檢定規(guī)程允許采用的簡化法行檢定計算判斷是否符合允許誤差要求,特別是在現(xiàn)場檢測情況下。TG328A ( B )型天平是掛砝碼為加碼型式的機械天平, 屬于目前在用數(shù)量較的類高準確度天平,對其檢定方法研究具有定的代表性。本文以 TG328A天平的掛砝碼檢定為例行說明。

       

      二、加砝碼組合修正值的計算
      JJG98-2006 之 5.3.6.3 條規(guī)定:根據(jù)機械掛砝碼裝置中各掛砝碼的組合方式, 允許做適當?shù)暮喕瘷z定處理。例如,對于組合方式為 1 、 1 、 2 、 5 形式的機械掛砝碼,允許在每個數(shù)量級內(nèi),只檢定標稱值的頭個數(shù)字為 1 、 2 、3(或4 )、 5 、 9 所對應的各組掛砝碼。被省略掉未檢定的掛砝碼組合修正值按照掛砝碼組合形式計算得到。例如,計算 10mg~90mg 掛砝碼組合修正值:
      ( 1 )若是檢定 1 、 2 、 3 、 5 、 9 所對應的各組掛砝碼,被省略掉未檢定的掛砝碼組合修正值計算如下:
      K * A40mg =K * A90mg -K * A50mg
      (或
      K * A40mg =K * A30mg +K * A20mg -K * A10mg )
      K * A60mg =K * A50mg +K * A10mg
      K * A70mg =K * A50mg +K * A20mg
      K * A80mg =K * A50mg +K * A30mg
      ( 2 )若是檢定 1 、 2 、 4 、 5 、 9 所對應的各組掛砝碼,被省略掉未檢定的掛砝碼組合修正值計算如下:
      K * A30mg =K * A40mg -K * A20mg +K * A10mg
      K * A60mg =K * A50mg +K * A10mg

      K * A70mg =K * A50mg +K * A20mg
      K * A80mg =K * A50mg +K * A30mg注 1 :上述相加的須是掛砝碼的組合修正值 K * Aj,而不是將檢定得到的讀數(shù) I j (分度)相加后再按照公式計算得到掛砝碼組合修正值。
      注 2 :計算掛砝碼組合修正值時,要根據(jù)掛砝碼的實際組合形式來行加減處理,而不是簡單的計算得到組合值的代數(shù)和,例如 K * A40mg ≠K * A10mg +K * A30mg ,這實際上是把個 10mg 的修正值加了 2遍,20mg 的修正值加了遍,而 K * A40mg 本來應是由兩個 2 不同的 10mg 砝碼的修正值和 1 個 20mg 砝碼的修正值相加而成。 同理,
      K * A30mg ≠K * A10mg +K * A20mg , K * A80mg ≠K * A90mg -K * A10mg , 只 能 是
      K * A80mg =K * A50mg +K * A30mg 。
      注 3 : K * A40mg =K * A90mg -K * A50mg ( 或 者 K * A40mg =K * A30mg +
      K * A20mg -K * A10mg )很重要,它表示了基于正確的掛砝碼組合形式下,其組合而成的修正值之間的相互關(guān)系。

       

      三、簡化計算
      下面以實測數(shù)據(jù)(節(jié)選,見表 1 )為例,檢定天平使用的標準砝碼的準確度等級為 F 1 等級,天平橫梁不等臂性誤差 Y=+8.0 分度。按照 TG328A 型天平出廠設置的微分標尺位讀數(shù)(向左讀數(shù)較)時,下式二項前取負號,機械加砝碼裝置在天平左臂端,m Ajm pYe p 項前面取正號,所以具體到本例機械加砝碼組合修正值的計算公式如下:
      K * Aj =K * Bj - ( I j -I 0 ) e 標 +m Ajm PYe P式中: K * Aj —— — 掛砝碼組合的修正值; K* Bj ——— 標準砝碼的折算質(zhì)量修正值; I j —— — 測定掛砝碼 j 個組合的平衡位置; I 0 —— — 相鄰兩個空秤平衡位置的平均值;e 標 —— — 天平的標稱檢定分度值; m Aj —— — 序號為 j 的掛

      砝碼

       砝碼的標稱質(zhì)量值; m P —— — 天平相應的秤量值;Y —— — 天平的橫梁不等臂誤差; e P —— — 天平在全秤量時的檢定標尺分度值。當 m Aj ≤15m P時,Y 忽略不計;當 m Aj >15m P 時,應考慮其影響。實際檢定中采用的簡化檢定頭個值為 1 、 2 、 3 、
      5 、 9 時, 所對應的掛砝碼組合修正值的數(shù)據(jù)處理辦法較為直觀實用,計算方法如下:
      K * A10mg =0.000mg- ( 0.2-0.0 ) ×0.1mg=-0.02mg
      K * A20mg =-0.02mg- ( -0.1-0.0 ) ×0.1mg=-0.01mg
      K * A30mg =-0.02mg- ( 0.2-0.0 ) ×0.1mg=-0.04mg
      K * A50mg =-0.03mg- ( 0.2-0.0 ) ×0.1mg=-0.05mg
      K * A90mg =-0.05mg- ( 0.3-0.0 ) ×0.1mg=-0.08mg
      K * A40mg =K * A90mg -K * A50mg =-0.03mg

      K * A60mg =K * A10mg +K * A50mg =-0.07mg

      K * A70mg =K * A20mg +K * A50mg =-0.06mg
      K * A80mg =K * A30mg +K * A50mg =-0.09mg
      100mg~900mg , 1g~9g 掛砝碼組合修正值計算方法
      與 10mg~90mg 類似,不再贅述。
      由于 10g~90g 組合中含有是否考慮 Y 值影響的因
      素, 特別是 60g 、 70g 和 80g 三個組合的修正值不能簡單
      按照上述 60mg 、 70mg 、 80mg 、 600mg 、 700mg 、 800mg 、 6g 、
      7g 、 8g 三擋相同的計算方法處理,故說明如下 :
      K * A10g =-0.06mg- ( 0.3-0.3 ) ×0.1mg=-0.06mg
      K * A20g =0.11mg- ( 1.9-0.3 ) ×0.1mg=-0.05mg
      K * A30g =0.05mg- ( 2.2-0.3 ) ×0.1mg=-0.14mg
      K * A40g =0.33mg- ( 4.9-0.3 ) ×0.1mg=-0.13mg
      K * A50g =0.3mg- ( 9.2-0.3 ) ×0.1mg+50200×8.0×0.1mg
      =-0.39mgK * A60g =0.24mg- ( 9.1-0.3 ) ×0.1mg+60200×8.0×0.1mg=-0.40mg
      K * A70g =0.41mg- ( 11.0-0.3 ) ×0.1mg+70200×8.0×0.1mg
      =-0.38mgK * A80g =0.35mg- ( 11.2-0.3 ) ×0.1mg+80200×8.0×0.1mg=-0.42mg
      K * A90g =0.63mg- ( 13.2-0.3 ) ×0.1mg+90200×8.0×0.1mg=-0.30mg
      注意:此處用簡化法檢定行計算。
      如 果 按 照 簡 單 組 合 相 加 計 算 則 會 出 現(xiàn) K * A30g =
      K * A20g +K * A50g =-0.14mg-0.39mg=-0.53mg , 得出掛砝碼組合誤差不的結(jié)論。 而直接檢定 80g 掛砝碼組合誤差(-0.42mg )時,錯誤的原因在于用簡化法時忽略了 30g 的掛砝碼橫梁不等臂性誤差, 此例中 30g 的橫梁不等臂性誤差為Y 30 =30200
      ×8.0×0.1mg=+0.12mg而克組掛砝碼組合允許誤差為 ±5.0mg , 30g 時的橫不等臂性誤差化成毫克數(shù)為 +0.12mg , 已經(jīng)到不能忽略, 所以在采用加砝碼組合誤差簡化檢定時,獲得 10g~90g 的掛砝碼組合誤差正確的方法應當是全部檢定,而不宜采用簡化法。

       

      四、結(jié)束語
      綜上所述,在檢定帶有掛砝碼組合的機械天平時應注意以下兩點,計算掛砝碼組合誤差時,必須考慮根據(jù)掛砝碼的實際組合形式來行加減處理, 以免重復或者少計算某個掛砝碼的修正值。 當需要考慮天平橫梁不等臂誤差的影響時, 應對檢定的那部分掛砝碼組合誤差全部檢定,不宜采用簡化法,避免出現(xiàn)誤判現(xiàn)象

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