衡器校准-如何校准衡器

在本文中，我将介绍在校准秤/仪器/天平时应注意的实际问题和不同的测试。

2019年2月更新我们制作了一个教育视频秤校正，你可以在这个连结找到:

秤、衡器、天平……

不同的资源使用不同的术语。我将主要使用"称重仪表在本文中。

衡器/天平/天平在工业上广泛用于各种测量。有些衡器是测量几克的小型实验室仪器，非常精确。而一些工业称重仪器是非常大的，例如，测量卡车的质量。我们在日常生活中都会看到称重仪器，例如，当我们去杂货店称重蔬菜时。

与任何测量仪器一样，称量仪器也应定期校准，以确保其测量正确和准确。正确的计量溯源校准是了解称重仪器测量精度的唯一方法。

许多衡器用于法定测量或作为货币转移基础的测量，这些是基于立法的法律或法定验证程序的一部分。通常，衡器的校准是基于质量体系(如ISO9000)，医疗保健，交通(空中，海上)安全或法医调查。

有专门的衡器及其校准规定(EURAMET校准指南，NIST手册44,OIML);本文后面将详细介绍这些内容。

在本文中，主要关注的是在校准称重仪器时应注意的实际问题和不同的测试。

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校准秤/仪表

让我们先看看在校准之前应该做的一些准备工作，然后看看应该做的不同测试。

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1.校准前的准备工作

在开始衡器校准之前，您应该澄清一些事情并做好准备。

你应该了解衡器的技术特点(最大重量，d值)，精度要求(最大允许误差和不确定度)，以及校准失败时怎么办(调整)。

通常，校准整个测量范围，并在使用仪器的位置进行校准。确保你有足够的重量校准程序可用。

衡器应于校正前最少30分钟开启。砝码的温度应稳定在进行校准时的相同温度。

衡器应水平放置，特别是小型精密衡器。通过在仪器上放置接近最大量程的重量来进行一些预测试，并确保其正常工作。

如果衡器校准失败而进行调整，则应在调整前进行“发现校准”，在调整后进行“左侧校准”。

接下来，让我们来看看在校准过程中应该做的不同测试。

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2.偏心测试

在称重仪器的正常使用中，负载并不总是完美地放在负载感受器的中心。有时称重仪器的结果可能略有不同，这取决于负载是否被放置在负载感受器的不同位置。为了测试负载位置的影响有多大，进行了偏心试验。

在偏心试验中，参考载荷被放置在载荷感受器上几个不同的指定位置。首先，将负载放置在负载感受器的中心(负载的重心)，并观察结果。接下来，负载被放置在负载感受器的四个不同的扇区，如下图所示。

上图是矩形和圆形的负载感受器，但自然，在实践中，有许多不同形状的负载感受器，负载的位置也会有所不同。标准OIML R76和EN 45501将为不同形状的负载感受器提供指导。

校准程序应规定在测试期间放置负载的位置，校准结果(证书格式)也应记录位置。

偏心试验所使用的试验负荷应至少为衡器最大负荷的三分之一(1/3)。如果可能的话，最好只使用一个测试负载来完成测试。这样更容易确定负载的重心在指定的位置。对于有多个量程的衡器，应以量程最高的量程进行偏心试验。

由于偏心测试的目的是找出由负载位置引起的差异，因此不需要有精确校准的负载。在测试中使用相同的负载自然是很重要的。

如果偏心试验还用于确定指示的误差，则应使用校准的负载。

偏心测试程序

测试前指示归零。将测试负载放置到位置1并记录指示。然后将测试负载移动到位置2到5，并在每个位置记录指示。最后，再次将测试负载放置到位置1，以检查指示是否从位置1中的先前指示漂移。

可以在每个位置之间检查零点，以确定它没有改变。如有必要，仪器可在每次测试之间调零。

或者，您也可以在负载位于位置1时剥掉仪器的皮，因为这样更容易看到位置之间的差异。

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3.可重复性测试

与任何仪器一样，称重仪器也可能存在重复性问题。这意味着当相同的负载被测量多次时，结果并不总是完全相同的。为了解仪器的重复性，进行了重复性试验。

重复性测试是通过在负载感受器的相同位置多次更换相同的负载(以避免任何偏心误差)来进行的。试验应在相同和恒定的条件下进行，并采用相同的处理方法。

所使用的负载应接近仪器的最大负载。重复性测试通常只在一个负载下进行，但也可以分别在几个不同的负载值下进行。

负载不一定需要是校准的负载，因为目标是找出可重复性。如果可能的话，使用的负载应该是单个负载(而不是几个小负载)。

重复性测试通常通过连续重复测量至少5次来完成。对于高量程(超过100公斤/ 220磅)的仪器，应至少进行3次。

在重复性试验中，仪器首先归零，然后将负载放在负载感受器上，一旦负载稳定，就记录指示。然后移除负载，检查零指示并在必要时置零。然后再次放置负载，依此类推。

对于多量程仪器，接近但低于第一个量程最大值的负载通常就足够了。

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4.重测试

称量试验的目的是通过增加和减少重量，分几个步骤测试称量仪在整个量程内的精度(校准)。

最常见的做法是:在没有任何负载的情况下开始调零仪器。设置第一个测试点的负载，等待稳定并记录指示。通过所有增加的测试点继续增加负载。一旦记录了最大负载，开始通过减少测试点减少负载。

在某些情况下，称量仪可能只以增加负载或减少负载进行校准。通常使用5到10个不同的负载(测试点)。最高负荷应接近仪器的最大负荷。最小测试负载可以是最大负载的10%，或者通常使用的最小重量。

通常，测试点的选择使它们在整个范围内均匀分布。更多的测试点可用于仪器的典型使用范围。

对于多量程仪器，每个量程都要单独校准。

线性

在称重测试中，在仪器的测量范围内使用多个点有助于揭示任何线性问题。线性问题意味着该仪器在整个量程中测量的精度不一样。即使零点和全量程是正确的，在量程的中间也可能有误差，这就是所谓的线性误差，或称非线性(或称非线性)。

下面的图片是非线性的一般说明。即使仪器的零点和全量程调整正确，由于仪器的非线性，也会在中程出现误差: