组合式大质量砝码的形状研究

500kg和1000kg是我们日常检校中使用最多的两种大砝码规格，本文针对实验室大砝码使用及溯源情况，探讨研究了一种1000kg F2等级(组合)砝码，它可以实现500kg和1000kg两个量程的加卸载，即方便了溯源，又可以应用于小型电子吊秤及低等级砝码的检测，避免了不同砝码的来回切换，即提高了检测效率也节省了实验室空间。

1引言

随着经济的发展，大型衡器应用的普及，标准大砝码在电子吊秤检测、电子平台秤检测、砝码量值传递中的应用越来越广“，而500kg和1000kg是其中应用最多、应用的两种规格，对于标准大砝码来说，等级越高、质量越大其溯源难度就越高，而目前很多市级计量院所都还不具备1000kg F2等级砝码的计量能力，给砝码的量值溯源造成了不便。本文针对500kg和1000kg两种大标准砝码在量值溯源、量值传递应用中的情况，由计量院所与砝码制造企业一.起探讨，研究出一种组合式的标准大砝码，既使其溯源方便，又节约了实验室空间，节省了检测以及运输时间。

2砝码现状分析目前市面，上的500kg和1000kg大砝码形状以枕型、锁型和圆柱型为主。圆柱型砝码相比枕型砝码和锁型砝码而言，虽然运输不够方便，但是加载精度更高，考虑到我们设计的此套大砝码以实验室使用为主，因此选用圆柱形砝码来设计。

砝码形状优缺点如表1所示。

组合式大质量砝码的形状研究

3 1000kg (组合)砝码设计

结合本单位实际使用需要，与常州市富月砝

码有限公司共同设计制造了一套1000kg F2等级

(组合)砝码。常州市富月砝码有限公司作为国内砝码制造领域的，其砝码结构设计、制造工艺均在国内处于地位。本次设计的砝码组由两个500kg F2砝码组成，主要用于实验室内对小型电子吊秤及500kg 和1000kg 的M 1等级及以下的标准大砝码的量值传递。

3.1 砝码的形状选择

综合考虑实验室内大砝码实际使用情况及目前市面上不同砝码形状的优缺点，本套1000kg(组合)砝码决定采用圆柱型砝码的结构，整体结构如图1所示。

砝码的剖面图如图2所示，整个(组合)砝码由1个M48吊环螺栓和2个圆柱型砝码和1个连接杆组成，其中吊环、连接杆和上层砝码共同组成一个500kg砝码，下层砝码为一个独立的500kg砝码，精度等级均达到F2等级。由此组成一个既可以加载500kg，也可以加载1000kg的(组合)砝码。

3.3砝码的材 质选择

由于砝码主要用于实验室内使用，砝码等级达到F2等级，且根据砝码规程要求砝码应采用耐腐蚀的金属或合金制造，最终我们选用密度为7.92g/cm3、磁化率为0.2的不锈钢作为我们的砝码制作材质。

3.4砝码的 调整腔分布

根据我们的使用需求吊环、连接杆和上层砝码共同组成一个500kg砝码，下 层砝码为一一个独立的500kg砝码，且精度等级均达到F2等级。因此在砝码的圆柱形砝码的四周和顶部均配备有调整腔用以调节砝码重量及重心平衡。

3.5砝码的其 他设计

4砝码实际应用效果

在砝码的制作时，上层砝码下端中心部分有选用传统的F2锁型大砝码与1000kg(组合)部分凸起，下层砝码上端中心部分有部分凹槽，砝码在同一 台型号为CCT2000K的质量比较仪上对可以在砝码加卸载时起到--个限位导轨的作用。500kg和1000kg两个测量点分别进行10次测量，测量数据如表2所示。砝码的500kg和1000kg 两个点的测量重复性为

根据测量重复性评定公式:

1.0g和1.4g，传统砝码在这两个点的测量重复性为S y)='2=( yiY)1.2g和1.6g。可见相对于传统锁型大砝码, (组合)n-1砝码由于材质和形状等因素，多次测量结果间的从表2数据可以看出在同一台比较仪.上组合一致性程度更高。