電子天平新舊版檢定規程對比分析及檢定實例

霍明星 谷文昊

【摘要】簡要介紹了電子天平的應用及定期檢定的重要意義，著重對比分析了2008版和2022版《電子天平》檢定規程在適用范圍、計量單位和檢定項目等方面的變化，通過實例詳細講解電子天平的檢定步驟、數據處理的過程和檢定結果分析，總結了檢定過程中應注意的事項。

【關鍵詞】電子天平；檢定；對比分析

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.055

Compare and Analyze the Old and New Verification Regulation of Electronic Balance

HUO Mingxing， GU Wenhao

（Shenyang Joint Logistics Support Center Drug Instrument Supervision and Inspection Station， Shenyang 110026， China）

Abstract： The application of electronic balance and the importance of regular verification are briefly introduced， analyzes the differences between the two versions of verification regulation of Electronic balance in verification item， unit and the scope of application， explains the steps of verification， data processing and the analysis of verification results through practical example in detail， summarizes several problems that should be paid attention.

Keywords： electronic balance； verification； comparative analysis

電子天平的檢定依據的是JJG 1036《電子天平》檢定規程。2022版檢定規程在2022年12月7日發布，2023年6月7日正式實施，代替了2008版檢定規程。按照《中華人民共和國計量法》要求，計量檢定必須依據現行有效的規程、規范，因而及時學習新版檢定規程十分必要。本文通過對比分析兩個版本的規程，發現存在較大的變化，現歸納整理如下。

1.1適用范圍的變化

2008版檢定規程適用范圍是全部的電子天平，而2022版檢定規程明確規定：本規程適用于檢定分度值e≥1 mg的電子天平。那么對于檢定分度值e<1 mg的電子天平，在引言中已也給出了溯源方法，即劃入質量比較儀或電子天平校準范疇。

1.2引用文件的變化

2008版檢定規程的引用文獻在計量性能要求、主要技術指標等方面采用了國際法治計量組織（OMIL）的Non-automatic weighing instruments《非自動衡器》中的相關內容，而2022版檢定規程引用的文件包括OMILR76-1：2006《非自動衡器第1部分：計量和技術要求測試》和OMIL R76-2：2007《非自動衡器第2部分：測試報告格式》，并且新增引用JJG 99《砝碼》檢定規程和JJF 1229《質量密度計量名詞術語及定義》。2022版檢定規程的引用更加明確、清晰，使閱讀者容易找到引用出處。

1.3最小秤量的定義

2022版檢定規程對于最小秤量定義是：一個規定的載荷值，小于該載荷值時稱量結果可能產生過大的相對誤差。相較于2008版檢定規程增加了“一個規定的載荷值”，使得“該載荷值”有了具體出處，語義更加明確，邏輯更加清晰。

1.4計量單位

2022版檢定規程增加了計量單位ct（carat，克拉）。ct是寶石貿易等特殊領域的法定計量單位，電子天平的米制計量單位g可以轉換成米制克拉ct（1 carat=0.2 g），解決了寶石貿易領域的專用天平無法計量檢定的問題。

1.5計量性能要求

2008版檢定規程對于檢定分度值e和實際分度值d的要求是：“d≤e≤10d，在一般情況下，檢定分度值e還應服從e=10k kg，其中k為正整數、負整數或零?！倍?022版檢定規程增加了e≠d的前提條件，檢定分度值應符合e=10kkg的規定；除此之外，還增加了當e=1 mg時，允許d<0.1 mg，并給出例子。2022版檢定規程說明了d和e之間可以有更多的關系。

1.6增加對標準砝碼的要求

2022版檢定規程增加了對標準砝碼的要求：“應配備一組滿足JJG 99要求的標準砝碼，在檢定過程中如果使用砝碼的實際質量值，則砝碼的擴展不確定度不得超過相應載荷最大允許誤差絕對值的1/3。如果檢定過程中使用砝碼的標稱值，則砝碼的最大允許誤差不得超過相應載荷最大允許誤差的1/3?！毕噍^于2008版檢定規程而言，新版檢定規程要求標準砝碼必須檢定合格，符合JJG 99的要求，且在檢定過程中對使用砝碼的標稱值和使用砝碼的實際質量值都作了明確的規定，對如何選擇標準砝碼給予了清晰指導。

1.7增加檢定項目

2008版檢定規程有4個檢定項目，分別為外觀檢查、偏載誤差、重復性和示值誤差。2022版檢定規程在此基礎上增加了2個檢定項目，分別為置零準確度和除皮稱量。除此之外，在重復性項目中首次檢定的測量次數增至10次。2008版檢定規程規定的測試次數是不少于6次。

1.8附加載荷ΔL的定義

當d>0.2e時，應先確定天平修約前的示值，消除任何包含在數字示值中的化整誤差。2022版檢定規程對于附加載荷ΔL有了明確的定義，即在天平上放置某一載荷L，記錄的示值為I，逐一加放相當于0.1d的附加砝碼，直至天平的示值明顯地增加一個分度值（I+e），記錄加放在秤盤上的附加載荷ΔL。2022版規程明確地解釋了附加載荷的測量方法和來源。

1.9偏載誤差檢定中載荷加載位置

2022版檢定規程在電子天平偏載誤差檢定項目中重新規定了載荷加載位置，用長方形秤盤和橢圓形秤盤示意圖代替了2008版規程中的正方形秤盤和圓形秤盤，使其更具有普遍意義和代表性，同時還修改了測量位置的序號，并對每個加載位置都做了清晰的標記。除此之外，三角形秤盤的載荷加載位置的區域劃分有了較大的變化。2008版檢定規程將三角形秤盤劃分成4個區域，測量5個點，而2022版檢定規程則將三角形秤盤劃分為3個區域，測量4個點即可。2022檢定規程的載荷位置安排明顯更合理。

2.1檢定依據

JJG 1036—2022《電子天平》檢定規程。

2.2標準計量器具

E2等級砝碼，2023年5月4日溯源于遼寧省計量科學研究院，檢定證書號：23030805196。檢定過程中使用砝碼的標稱值，通過查看檢定證書和計算電子天平相應載荷的最大允許誤差，確定砝碼的最大允許誤差不超過相應載荷最大允許誤差的1/3，符合規程要求，該砝碼可以作為此電子天平的標準器具。溫濕度計：溫度分度值為0.1℃，濕度準確度為2%。

2.3檢定方法

2.3.1檢定前準備

天平預熱穩定后，調整天平水平指示器的水泡處于中心位置，記錄環境條件溫度和濕度，按CAL（calibration，校準的簡稱）鍵，對天平自校準，自校準結束后用200 g砝碼進行一次預加載。

1）外觀銘牌。根據《電子天平》檢定規程要求，對天平外觀進行檢查，符合通用技術要求。通過查看銘牌獲得如下信息，型號：CPA225D，出廠編號：28390447，準確度等級：〇Ⅰ級，生產廠家：sartorius，最大秤量（Max）：100 g/220 g，最小秤量（Min）：1 mg，檢定分度值（e）：0.1 mg，實際分度值（d）：0.01 mg（100 g）、0.1 mg（220 g）。具有法治計量管理標志。根據規程計算出的最小秤量為：Min=100d=100×0.01 mg=1 mg。

兩個實際分度值將天平分為2個局部稱量范圍，且局部稱量范圍是根據所加載荷的增減自動確定的，因此判定此電子天平為多分度天平。應按照實際分度值d=0.01 mg、最大秤量Max=100 g，實際分度值d=0.1 mg、最大秤量Max=220 g兩個電子天平分別檢定。此次以實際分度值d=0.1 mg，最大秤量Max=220 g為例講解檢定方法。

2）判定電子天平級別。根據規程定義計算出電子天平的檢定分度數為：n=Max/e=220/0.001=2.2×105。通過《電子天平》檢定規程中的表2可知，符合〇Ⅰ級要求。

3）最大允許誤差。根據電子天平銘牌提供的信息和規程中〇Ⅰ級電子天平最大允許誤差要求計算如下：0≤m≤50 g時，最大允許誤差為±0.5e，即為±0.0005 g；50

為±1.5e，即為±0.0015 g。

2.3.2偏載誤差

2.3.4示值誤差

根據規程要求，選取1 mg、20 g、50 g、100 g、200 g和220 g 6個檢定點。先加放1 mg砝碼，記錄零點附近示值E0，卸載后逐漸往上加載檢定點載荷，直到加至天平的最大秤量，然后逐漸地卸下載荷，記錄電子天平示值，根據公式（1）計算每個點的誤差，根據公式（2）計算每個點的修正誤差Ec。

2.3.5置零準確度

天平空載時按下置零鍵，待天平出現穩定符號提示后，在天平秤量盤加放1 mg的小砝碼，穩定后讀取天平示值I，按公式（1）計算誤差。

2.3.6除皮稱量

規程要求選取1/3最大量程到2/3最大量程的除皮載荷，因此選取標稱值為100 g的砝碼，按要求選取試驗載荷1 mg、 20 g、50 g、100 g、110 g 5個點。先將100 g載荷放置在秤盤中央，按tare鍵去皮，然后逐一加放試驗載荷，記錄天平示值I，根據公式（2）、（3）計算誤差和修正誤差。

2.4檢定結果的處理

將上面的結果數據填到檢定結果中，建議將檢定結果數據以檢定分度值e表示，方便判定合格與不合格。通過比較檢定結果和最大允許誤差（MPE），檢定結果均小于最大允許誤差，電子天平檢定結果為合格。按照上述同樣的方法檢定實際分度值d=0.01 mg、最大秤量Max=100 g的另一個分度值的電子天平，檢定結果為合格。綜合以上檢定結果判定，此天平的檢定結論為合格，出具檢定證書。

2.5檢定注意事項

1）電子天平是精密儀器，對環境要求較高，應放置在平穩的臺上，不應有震動、電磁、氣流等影響量，檢定前應先開機預熱1 h～3 h。由于電子天平多是外場檢定，因此必要時，請操作人員提前打開預熱。2）通過查看電子天平銘牌可知，檢定分度值e=1 mg，實際分度值d=0.01 mg，不滿足d>0.2e，因此計算示值誤差值時，無須確定天平化整前的示值。3）檢定電子天平前，先記錄電子天平的環境溫度，確保環境溫度相對穩定，必要時可使用溫度控制設備，在檢定結束后，再查看室內溫度。對Ⅰ級天平，檢定前后室內溫差應小于1℃，其他等級的天平溫差應小于規定溫度范圍的1/5，且不大于5℃。環境溫差超過允許值需重新檢定。4）在示值誤差檢定項目中，要注意按順序加載、卸載。檢定電子天平時應在短時間內完成所有項目的檢測，間隔時間不可太長。5）在偏載誤差檢定項目中，如果每次卸載砝碼后，零點有偏差時不對天平清零。在天平重復性項目中，如果多次稱量之間的零點有偏差，應對天平重新置零。6）用最小秤量1 mg砝碼示值和標稱值之差計算零點附近誤差E0。7）在檢定除皮稱量項目時，規程要求試驗載荷點必須包括：零點或零點附近、最小秤量、最大允許誤差轉換點對應的載荷、最大秤量減除皮載荷，按照要求除皮載荷選擇100 g標準砝碼，天平的最大秤量減除皮載荷為120 g，由于所用的標準砝碼是E2等級，除去100 g的除皮載荷，剩余砝碼不能湊夠120 g載荷，因此選用了110 g的載荷點。解決方案是增加E2常用砝碼數量，以滿足檢定需要。

電子天平是非常精密的儀器，周圍的環境和使用人員的操作手法非常容易影響它的性能。電子天平的檢定不同于其他設備，具有較大的靈活性。每臺電子天平的量程、檢定分度值和實際分度值不盡相同，因此每檢定一臺電子天平都要重新設定檢定點，計算最大允許誤差。電子天平的檢定本身并不復雜，只是操作步驟和計算較為煩瑣，需要檢定員嚴格按照標準操作規程逐步細心操作、耐心計算，才能高效完成檢定任務。2022版電子天平檢定規程已經發布并實施，各檢定機構要注意及時更新測量標準的檢定依據，及時參加新版規程的宣貫培訓，按照新版檢定規程要求實施計量工作任務。

【參考文獻】

[1]電子天平：JJG 1036—2022[S].

[2]電子天平：JJG 1036—2008[S].

[3]中華人民共和國計量法實施細則（2022年修正本）[A/OL].（2022-04-21）[2024-02-01].https：//www.samr.gov.cn/jls/zcfg/ jlfg/art/2023/art_41061647ce67439b948f1a7ff833bd97.html.

【作者簡介】

霍明星，女，助理工程師，學士，研究方向為醫療設備的計量檢定和監督管理。

通訊作者：谷文昊，男，高級工程師，學士，聯系電話：024-28837752。

（編輯：李加鵬）