浅谈砝码检定时对电子天平的选择

摘 要：砝码是种需要依靠衡量仪器来实现量值传递的固定实物量具，而电子天平是常用仪器。特别是在砝码检定时，对电子天平的量程、准确度等级、分辨力选择尤其重要。从电子天平合成不确定度估算得到，砝码的最允许误差与天平最直观的参数检定分度值 e之间为正比关系，并结合实例分析检定全量程砝码时选择的方案和需要考虑的问题。

JJG 99 — 2006 《砝码检定规程》 7.2.2.1 规定，检定砝码所用的衡量仪器的计量特性在测量之前要已知。如果被检砝码行空气浮力修正，则其合成标准不确定度（即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等的合成）应不得过被检砝码允许误差值的 1/6 ；反之，则不得过 1/9. 而在实际工作中，如何在未测量前根据砝码的准确度等级选择合适的衡量仪器，从而确保满足量值的传递需求。本文笔者将结合日常工作谈谈检定砝码时对电子天平的选择所遵循的些原则。

1 电子天平引入的合成标准不确定度估评
在未测量的前提下，估算台天平是否满足砝码检定需求，只能根据铭牌上的最称量、最小称量、实际分度值 d 和检定分度值 e 这几个参数，对电子天平引入的合成不确定度 uba （重复性、灵敏度、分辨力、偏载的合成）行评估。评估原则：忽略灵敏度引入的分量（的天平其影响量很小），增重复性和偏载引入的分量。估评后可得到合成不确定度与检定分度值 e 成正比，具体如下。
1.1 电子天平的合成标准不确定度的估评
1.1.1 重复性测试 uw该分量确定根据天平重复性的最允许误差来确定：根据JJG 1036 — 2008 《电子天平检定规程》 5.5.2 要求，天平重复性误差极限是检定分度值的 1.5 倍，采用极差法按均匀分布处理的方式，则1.52 3weu =×.

1.1.2 天平的偏载 u E
同理，电子天平的偏载极限是检定分度值的 1.5 倍，且砝码放置在秤中心距离四角 1/3 处，则1.53 2 3Eeu =× ×.1.1.3 天平的分辨力 u d电子天平为数字式衡量仪器，且 e ＝ 10d ，则0.1 22 3deu×=×.那么，合成后的衡量仪器不确定度2 2 20.46ba w E du u u u e = + + ≈1.2 │ M PE │与天平检定分度值 e 的关系│MPE│ 为被检砝码最允许误差值。
1.2.1 砝码需要行空气浮力修正
当砝码需要行空气浮力修正时，比如 E 2 等级砝码，则 u ba不得过 │MPE│ 的 1/6 ，即：16MPE ≥ u ba ≈ 0.46e ， e ≤ 0.36│MPE│.1.2.2 砝码不需要行空气浮力修正当砝码不需要行空气浮力修正时，比如 F 1 ， F 2 ， M 1 等级砝码，则 u ba 不得过 │MPE│ 的 1/9 ，即：19MPE ≥ u ba ≈ 0.46e