数字秤标准砝码与替代物相互替代称量测试：

    对检定数字指示秤,用20%或者以上*大称量的砝码“重复替代”到*大称量的过程,在过程中利用011e(e秤的名义分度值)的标准砝码进行分度,使秤的示值明显增加*个e,变成(I+e)。从而保证了每*次替代物的质量与标准砝码的质量的不确定度在011e的范围内。

    在检定20t以上的数字指示秤时,用替代物和标准砝码相互替代是常用的。因为根据各地、县(市)工厂计量测试部门大多数只建有6～10t标准砝码,*以使用替代物进行称量测试20t以上的秤是必不可少的。要使用替代物进行称量测试,必须遵守JJG539—97数字指示秤检定规程的下述要求。

1. 重复性

1. 若重复性误差不大于013e,可减少至35%*大称量的砝码进行替代称量测试。
2. 若重复性误差不大于012e,可减少至20%*大称量的砝码进行替代称量测试。

2. 测量重复性的方法

1. 将大于50%*大秤量的实物放入承重台上,秤显示I,逐*在承重台上加放011e的小砝码,直到显示I+e。此时附加小砝码累计值为Δ1,然后从承重台上拿下实物与Δ1小砝码,回零。
2. 重新将替代物放置于承重台上,显示I,逐*在承重台上加放011e的小砝码,直到显示I+e。附加小砝码累计值为Δ2,然后卸下实物与Δ2,回零。
3. 重复以上过程3次,用Δmax*大值减Δmin*小值,二者之差小于012e～013e时,才能使用替代物与标准砝码相互替代进行称量测试。1替代法替代法是法国*家波尔达*先提出来的,后来有人指出这种方法叫“波尔达法”。在量值传递中有单次替代法、双次替代法、连续替代法(门捷列夫法)。以上方法属于*密衡量法,它可以消除衡量仪器自身带来的系统误差。数字指示秤采用替代物进行砝码替代是属于*种重复替代的过程。就是将20%或者35%或者50%*大称量的砝码,以此为标准与替代物相互替代到*大称量,属于*种重复替代法。

2重复替代法及公式推导

1. *先检查秤的零点是否稳定,应达到规程要求。
2. 方法及公式推导

①在秤承重台上加放标准砝码m,显示I1得方程I1=m(1)

②在承重台上逐*加放011e标准小砝码,到显示I1+e,此时附加小砝码为Δm1,得方程I1+e=m+Δm1(1′)

③此时从承重台上卸下标准砝码m,Δm1不卸,再放替代物T1在承重台上,得显示I1。为了保证替代物T1和标准砝码m质量差值在小于011e的范围内,为测得此时的闪变点逐*加放011e标准小砝码在承重台上,直至显示I1+e。附加小砝码累计值为ΔT1,得方程I1+e=T1+ΔT1+Δm1(1″)由(1′)和(1″)式得m=T1+ΔT1由上述替代过程得:替代物T1+ΔT1等于标准砝码m的质量,属于单次替代的结果。重复替代如下:

④我们在(1″)式的基础上,从承重台卸下Δm1,再在承重台上加上m,显示I2得方程I2=T1+ΔT1+m(2)

⑤为求出此时的称量误差,逐*加放011e的砝码在承重台上,直至显示I2+e,此时附加小砝码累计值为Δm2得方程I2+e=T1+ΔT1+m+Δm2(2′)

⑥如果使用50%*大称量的砝码检秤到此测试完毕(只进行*次替代即可)。如果使用20%*大称量的砝码检秤还需要以下重复替代,方法如下:在(2′)的基础上从承重台上卸下ΔT1+m,不卸T1+Δm2,再在承重台上加上T2,直至显示I2得方程I2=T1+Δm2+T2(2″)注:卸下ΔT1+m主要是利用闪变点为替代到2倍m作准备,不卸T1+Δm2,T1已是替代物,Δm2是秤化整前误差。

⑦为测得此时的闪变点,逐*加放011e的标准小砝码在承重台上,直到显I2+e,此时附加小砝码累计值为ΔT2得方程I2+e=T1+T2+Δm2+ΔT2(2Ê)由(2′)式和(2Ê)式得T1+ΔT1+m=T1+T2+ΔT2∵T1+ΔT1=m∴T1+T2+ΔT2=2m得结论T1+T2+……+Tn+ΔTn=n1m

⑧在(2Ê)式的基础上从承重台上卸下Δm2加m砝码于承重台上,显示I3得方程I3=T1+T2+ΔT2+m(3)

⑨为求出此称量的测量误差,再在承重台上逐*加放011e的标准小砝码,直到显示I3+e,附加小砝码累计值为Δm3得下列方程I3+e=T1+T2+ΔT2+m+Δm33用重复替代法检秤实例用6tM2级的标准砝码和011e组合为1e的F2级标准小砝码两盒,检*大称量为30t中*度级的数字指示秤(e=d=10kg)。

3.1进程检定

1. 没有零点跟踪的秤,以零点开始,有零位跟踪的秤以10e作为零点开始检。

(2)用15t以上的载重汽车开上秤台,显示值I1为15020kg,逐*在承重台上加放011e的标准砝码,直至显示I1+e=15030kg,此时附加小砝码为3kg,以同样方法测量三次得:I1=15020kgI1+e=15030Δm1=3kgI2=15020kgI2+e=15030Δm2=4kgI3=15020kgI3+e=15030Δm3=3kgΔmax-Δmin=1kg=011e此秤重复性误差小于012e,根据JJG539-97数字指示秤检定规程,用6t砝码就可采用重复替代法进行检测。

(3)零点测得Eo=2kgm=I1=6000kgm+Δm1=I1+e=6010kgΔm1=2kgP1=I1+015e-Δm1P1=(6000+5-2)kg=6003kg化整前误差为:E1=(6003-6000)kg=3kg∵E0=2kgEc1=E1-E0=(3-2)kg=1kg

(4)此时从承重台上卸下m,Δm1不卸,放上替代物T1显示I1=T1+Δm1=6000kg

(5)此时逐*加放011e的标准小砝码在承重台上,直至显示I1+e,此时附加标准小砝码累计值为ΔT1=3kg。I1+e=T1+ΔT1+Δm1=6010kg

(6)此时从承重台上卸下Δm1加上m得:I2=T1+ΔT1+m=12000kg

(7)此时逐*在承重台上加放011e的标准小砝码,显示值由I2变为I2+e,此时附加标准小砝码累计值Δm2=4kgI2+e=T1+ΔT1+m+Δm1=12010kgP2=I2+015e-Δm2P2=(12000+5-4)kg=12001kgE2=(12001-12000)kg=1kgEc2=E2-E0=(1-2)kg=-1kg采用上述方法重复替代到*大称量。注:ΔT1……ΔT4*定要记住实际质量,T1……T4要分开堆放,以便回程检定。

3.2回程检定

(1)从进程检定的公式分析得到:I1,I2……In是T替代m直至重复替代到n次的重复显示点。(2)I1+e……In+e是根据JJG539-97数字指示检定规程规定利用替代法检定应用闪变点求,不难看出ΔTn,是T1+T2+……+Tn相对于nm的,利用数字指示秤的闪变点以011e进行分度时*加的小砝码累计值。从而使替代物T1+ΔT1,T1+T2+ΔT2……相对于*大称量值20%的砝码m、2m、3m、4m的不确定度在011e的范围内。由于回程检定时,被检衡器的随机误差会引入,使显示值和化整前的误差产生变动。*以设回程时显示值分别为I′1,I′2……I′n,回程时求被检衡化整前的误差而加在承重台上小砝码累计值设为Δm。