浅谈如何掌握计量检定工作中标准砝码的替代

[关键词]标准砝码；计量检定工作；替代方法

砝码是一种供检定衡器和在衡器上进行衡量时使用的器具。而衡器是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的量器。

衡器主要由承重系统、传力转换系统和示值系统三部分组成。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。机械秤又分杠杆秤和弹簧秤。按衡量方法分非自动秤和自动秤。其主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和袋装秤等。衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用，使衡器功能齐全，效率更高。通过衡量物体的重量（所受重力的大小）来测定该物体质量的器具。某些衡器习惯上称为秤。衡器广泛应用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用力的形变平衡原理（虎克原理）或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量，形变量随着重力加速度的变化而变化；杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。杠杆平衡与重力加速度的变化无关，但在重力加速度等于零时，衡量失效。

标准砝码是用来校准、检定计量器具准确度及辅助称量物质质量的一种标准物质。所谓的标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。由此可见，标准砝码在计量检定工作中占有相当重要的作用。由于时代的飞速发展，原有的各种中、小型衡器已远远满足不了新形势下计量的需要，大型衡器现已被企业、用户所广泛应用，无疑这对计量检定机构的计量检测设备、资源的占有量提出了新的挑战。根据计量检定规程的要求要检定、校准规格型号较大的衡器至少要有相应数量的标准砝码，这种规定是必要的、更是必需的，否则无法实现大型衡器的检定、校准，也就是说难以保证计量检定数据的准确性、可靠性及公正性。但对于一些经济基础条件较差或者为了合理利用、分配砝码资源的地区，在这种特定条件下，为了方便工作，确保校准、检定等工作在这种特定情况下也能正常开展，保证量值的准确可靠，检定规程中又对如何使用恒定载荷替代标准砝码作了明确的规定，这就要求我们在实际工作中正确理解、把握其应用。现就计量检定工作中的标准砝码的替代谈谈自己的个人见解。

在现行计量检定规程中，无论是数字指示秤、非自行指示秤还是模拟指示秤其检定规程，对标准砝码的替代都有明确的要求。现就数字指示秤检定规程JJG539-97在这方面的规定，并以SCS-100电子汽车衡在检定、校准工作中标准砝码的替代为例，来具体谈谈如何对其正确应用、理解及把握。JJG539-97中规定：当被检衡器的最大称量大于1T时，可使用其他恒定载荷来替代标准砝码，前提是至少具备1T标准砝码，或是50%最大称量的标准砝码，两者中应取其大者。满足以下条件标准砝码的量可以减少，而不是最大称量的50%：（1）若重复性误差不大于0.3e，可减少至35%最大称量；（2）若重复性误差不大于0.2e，可减少至最大称量的20%。而重复性误差是将约为50%最大称量的砝码在承载器上施加3次来确定的。也就是说在检定或校准SCS-100电子汽车衡时无论受检的汽车衡其计量性能有多好，重复性误差有多小，都至少要具备20T标准砝码，这时就需要用恒定载荷来替代标准砝码来检定或校准。替代时应用此20T标准砝码将SCS-100在20T的称量段内校准，然后再加载接近20T却不大于20T的恒定载荷，通过逐一加放0.1e的小砝码，使汽车衡所显示量的示值明显增加一个e。这时假设附加的小砝码为m，根据P=I+0.5e-m公式，可知所加恒定载荷的准确量值，这时卸载此替代的恒定载荷并准确记录其示值，然后重复上述过程直至最大称量或80%最大称量。这就要求我们在每次替代时要准确记录、正确计算每次替代的恒定载荷的量值。

这种替代在校准、检定等工作受标准砝码资源少条件限制的情况下常被应用，经实践检验有其正确性、合理性和有效性。但在实际操作中，不能排除有为了提高工作效率，而去减少中间多次替代环节，一次性地加放一定替代的恒定载荷，然后再加放现有标准砝码，通过看其量值是否正常递增来校准或检定的现象。这种方法在实际工作中明确的说是不可以的。仍以检定SCS-100电子汽车衡为例来说明其原因。当加载20T标准砝码后，发现20T内称量准确，卸载此20T砝码，然后就加载质量60T左右的事先无准确量值的负荷并记录该汽车衡仪表所显示的示值，在此基础上再加放20T砝码，这时尽管加放20T砝码后量值正常递增不超差，但并不能说明该汽车衡在20-80T之间的量值就一定准确。事实证明这种方式检定、校准后的大型衡器，无法保证其量值，也根本经不住实践的检验。

要想正确应用文中所述的替代方法，尤其需要操作者熟练地应用、理解公式：P=I+0.5e-m，因为只有这样才能准确地计算所施加替代恒定载荷的量值。在实际应用中尽管这种校准、检定方法容易被企业及用户所接受，也比较合理、准确，但毕竟工作效率太低，要用很长时间才能完成一次检定、校准。这无疑为新时期计量检定工作提出了新的更高的要求，也就是说法定计量检定机构在未来的发展和建设中决不能忽视检测设备资金的投入，一定要千方百计地增加检测资源。因为只有这样，才能真正提高工作效率、减少因替代次数的增多所带来的误差，也因而从根本上提高了校准、检定的准确度。同时，也为法定计量检定机构能更好地履行其计量检定测试职责，发挥其部门优势，创造了良好的条件。这样，才会更好地为社会实施计量监督提供更加公正、可靠的数据，并从根本上保证了量值的准确溯源和统一。