质量计量课件

14三月2024质量计量重点内容：质量与衡量概念;空气浮力的影响;折算质量；天平的分类、结构、分级、计量性能指标及检定定方法；机械杠杆秤原理、分类、结构以及检定方法；电子天平的原理、分类、结构以及检定方法；电子秤的原理、分类、结构以及检定方法；21）第一种属性：引力场2.1质量计量概念

1、质量的概念

引力质量是物体之间相互引力的量度物体的两种基本属性－引力场&惯性

天平等衡器3第二种属性：惯性惯性质量是物体抵抗外力改变其原有的机械运动的能力

质谱仪43)两种质量的关系a.是两种不同的物理属性，概念上有区别；b.有严格的正比关系；当采用国际单位置时相等；c.采用不同的仪器测量获得。5物体的质量并不是恒量6分数单位包括：

千克：1kg=1kg克：g=0.001kg毫克：mg=0.001g微克:μg=0.001mg纳克：ng=0.001μg倍数单位有：吨：1t=1000kg2.1质量计量概念

2、质量的计量单位

7质量的基准是实物国际千克原器KⅢ

法国规定在4℃时1立方分米纯水的质量为1千克。国际千克原器：90%铂+10%铱，圆柱体，高和直径均为39mm89中国的千克原器A、材料：90%铂+10%铱；外形：高和直径均为39mm的圆柱体。B、国家基准：No.61:46.3799cm3;1kg+0.251mg;旁证基准：No.60:46.3867cm3;1kg+0.295mg;以上基准分别保存在中国计量院成都分院和北京分院。No.61在文革中损坏，所以目前使用的基准为：C、国家基准：No.60:46.3867cm3;1kg+0.295mg;旁证基准：No.64:46.3908cm3;1kg+0.249mg;10千克原器存在的问题在2007年的一次检查中，相关人员发现有118年历史的国际千克原器减轻了大约50微克。11阿伏加德罗计划由99.99%纯度的“硅28”制成。利用激光学干扰仪从球体表面上随机选择60000个点，测量每个点彼此间的距离，以确保这个圆球体是世界上最完美最精确的球。利用X射线晶体检测器来测量球体硅28原子之间的空间距离，确定在一些极端条件下该球体不发生明显的原子变化。这个球是如此完美，即使把它放大到地球那么大，它的最高点也仅高出海平面2.4米，表面上只能看到12毫米到15毫米高的皱褶。“最圆的球”

1213目前最新的masscomparator1415质量计量：借助天平或秤、千克原器或砝码（量具）等计量器具，采用直接或间接组合测量等方法，求出被测物体的质量值而进行的一系列测量工作。质量计量器具检定系统：用来规定质量的国家基准通过各级质量计量标准向质量工作计量器具传递质量单位量值的一套程序，并指明不确定度和基本检定方法。见图1-1（P6-7）2.1质量计量概念

3.质量计量器具检定系统16衡量：被称物体的重力与已知质量的标准砝码的重力，在衡器上进行比较的过程常见的衡量原理主要有：杠杆原理、弹性元件变形原理、液压原理、力-电转换原理2.2衡量

1.衡量原理17杠杆原理：若：P1=m1g1

P2=m2g2平衡时，P1l1=P2l2若l1=l2，g1=g2，则m1=m2杠杆天平、台秤、案秤均采用的是杠杆原理。衡量所测结果是质量。18弹性元件变形原理虎克定律：L1＝L0＋kG=L0＋kmg弹簧秤测的是物体的重量19液压原理：帕斯卡原理：液压原理测的是物体的质量液压材料试验机20力-电转换原理通过力-电转换元件，将作用于其上的物体重力按一定的函数关系，转换成电量（如电压、电流、电容、频率等）输出，然后用测量仪表显示出来。典型的力-电转换元件有：称重传感器、电磁力变换器、石英晶体力-电转换原理衡量所得的结果是物体的重量21各类称重传感器22反映到杠杆或秤等衡器上，空气浮力的影响为：若衡器两力臂长相等,也即a=b，将上式中体积V1,2分别用相应砝码质量和密度表示，则：2.2衡量

2.空气浮力的影响空气浮力为：23若砝码1和砝码2的材料密度相同：若砝码体积已知则：若砝码1和2材料密度不同，则需考虑浮力影响：24若空气密度不实测，而以平均空气密度ρ1.2代入，则有以下误差：其中，问题:如何避免或减少砝码密度不同时,空气浮力的影响?25定义：当一只实际砝码与另一只材料密度为8×103kg/m3的假想砝码，在空气密度为1.2kg/m3的条件下相平衡，则后者在真空中的质量值就是前者的折算质量。2.2衡量

3.折算质量M×g-V×P1.2×g

=M8.0×g-V8.0×P1.2×g26若两只砝码折算质量m相等，则对同一物体衡量时，必然有以下平衡式：2.2衡量

3.折算质量27若现场空气密度有变化△

ρk，两个不同材料制成的折算质量砝码又会产生质量差△m*：可见，采用折算质量，仍存在浮力误差的问题。但是，△V△ρk

比△Vρk要小一个数量级以上。因此，采用折算质量的方法，可减少浮力误差，且避免了烦杂的体积测定及空气密度测定。28误差项为：△V△ρk若该项误差小于被检要求准确度1/5时，便可忽略。29已知折算质量，求其在真空中的真实质量：已知真空质量，求其折算质量：30作业:什么是质量？它与重量的区别是什么？什么是衡量？简述衡量原理并举例。为什么要进行空气浮力的修正？如何修正？什么是折算质量？若有砝码1，密度为8.4g/cm3，它和另一密度为9.6g/cm3质量为2kg的砝码在空气密度为1.2mg/cm3等臂平衡，试求出砝码1的折算质量。31特点：速度快，但准确度不高，没有消除天平的不等臂误差2.2衡量

4.常用衡量方法

（一）比例称量法（直接称量法）32（二）替代称量法（波尔达称量法）特点：属于精密衡量方法，可以消除天平的不等臂误差33（三）连续称量法（门捷列夫称量法）特点：可消除天平的不等臂误差，速度快，常用来检定砝码组。其一般形式为：34需注意：a、砝码总质量不能超过天平的最大秤量；b、质量较小的砝码能满足准确度要求，否则应当更换天平；c、标准砝码与检验砝码不要混淆（三）连续称量法（门捷列夫称量法）35（四）交换称量法（高斯称量法）特点：属于精密测量法，可消除天平的不等臂误差。其一般形式为：36几种称量法的比较名称特点比例称量法（直接称量法）速度快，准确度不高替代称量法（波尔达称重法）程序较为复杂，精密度高连续替代法（门捷列夫称量法）适合于检定成组砝码，精确度高，但对砝码质量有限制交换称量法（高斯称量法）精密度高，程序复杂37砝码：一种以固定形式复现一给定质量的一种“从属的实物量具”，具有其规定的物理和计量学特性，包括“形状、尺寸、材料、表面品质、标称值、最大允许误差“等。2.3砝码

1.砝码的名词解释38

砝码的实际质量：砝码经过测量后所确定的质量值;砝码的真空中质量：砝码在真空中测定的真实质量;砝码的折算质量39砝码的检定准确度：是根据砝码经测定后确定的实际质量值与其真正的质量值（真值）之间的符合程度。一般以测定该砝码的综合极限误差来表示;砝码的修正值：(等砝码)砝码的实际质量值与标称值之差砝码的质量允差：(级砝码)

法规规定的在制造调修时砝码的质量允许偏离标称值的最大差值40稳定性好，物理和化学性能稳定，不易受外界介质腐蚀作用；具一定硬度，坚固耐磨；抗磁性好，磁化率小，对磁场作用不敏感；材料密度组织紧密，没有孔隙，以免吸收和排放气体或水分影响质量稳定材料密度接近砝码统一的约定密度8.0g/cm3。2.3砝码

2.砝码的材料41实际砝码的材料国际千克原器和国家千克基准和副基准均由铂铱合金制造高准确度砝码多采用奥氏体不锈钢；准确度稍低些采用黄铜和青铜；再低些采用碳钢、铸铁；毫克砝码一般用不锈钢或铝。42尽可能减少表面积减少腐蚀与污染；外表光洁度尽量高减少摩擦：高准确砝码及毫克组成的砝码必须制成实体；准确度稍低的可制成具有调整腔体的空心体，填充材料最好与砝码材料相同或相近不易氧化；各级准确度的毫克砝码，可做成片状或线状，形状应易于夹取（一般采取边角折弯）。2.3砝码

3.砝码的结构43砝码的组合原则是以最少个数的砝码能组成所需要的任何质量；常用的组合方式有：5、3、2、1；5、2、2、1；5、2、1、1。我国和世界不少国家均采用5、2、2、1组合。2.3砝码

4.砝码的组合44作业2常用的衡量方法有哪几种？哪些属于精密秤量法？用公式说明高斯法如何去除不等臂误差。45按工作原理分类：杠杆天平：杠杆原理扭力天平：弹性变形原理；液压天平：液压原理；电子天平：力-电转换原理。2.4天平

1.天平的结构461结构示意图（TG328B型分析天平）横梁立柱制动系统悬挂系统框罩读数系统等。（一）等臂双盘杠杆天平4748495051(二)不等臂单盘杠杆天平1托盘；2称盘；3挂砝码；4重点刀；5吊耳；6横梁；7平衡螺丝；8支点刀和刀承；9空气阻尼片；10平衡砣；11阻尼筒；12微分刻度尺；52（四）天平的稳定条件稳定条件：(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc>0O:支点刀；A:重点刀；B:力点刀；AB：横梁；EF:游码标尺C:横梁重心；H:游码标尺及游码重心；531、稳定性定义：天平在平衡状态下，受到扰动后能恢复到原来平衡位置的能力。各参数对稳定性的影响

hm>0:hm=0;hm<0;hc>0:hc=0;hc<0;定义见书本

(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc>0(五)天平的计量性能hm尽量调在等于零的位置，稳定性主要取决于横梁的重心位置hc，重心在刀刃下面越低稳定性越好。542、天平的灵敏性定义：天平的灵敏性也称灵敏度，反应天平观察放在秤盘上的物体质量改变量的能力。a、角灵敏度Eα=α/pb、线灵敏度EL=nλ/pc、分度灵敏度En=n/pd、分度值

e=p/n

n:指针尖沿标尺移动的分度数；λ:标尺上一个分度的宽度；α：指针的角位移；p：指针产生位移的质量值。通常用天平分度值来表示天平的灵敏性。55各参数对灵敏度的影响线灵敏度：

EL=nλ/p=La/[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]分度灵敏度：

En=n/p=La/λ[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]分度值：e

=p/n=λ[(Q0+Q+P0+P)hm+Rhc+Ghe]/La

n:指针尖沿标尺移动的分度数；λ:标尺上一个分度的宽度（刻度间距）；p：指针产生位移的质量值。hm:两边刀连线到支点刀的距离；hc:横梁中心到支点刀的距离；he：游码标尺及游码的重心到支点刀距离。R:横梁质量；G:游码质量；a:臂长；L：指针长度。56各参数对灵敏度影响小结R加大，灵敏度降低；a加大，灵敏度提高；与Rhc相比，Ghe影响可忽略；hm的影响：

hm>0:灵敏度随载荷增加而降低；hm=0:灵敏度与载荷无关；hm<0:灵敏度随载荷增加而提高；573天平的正确性定义：天平的正确性就是指横梁的左、右两臂具有正确固定的比值。【或：天平示值的正确性，它表示天平示值接近真值的能力】不正确性定义：天平的不正确性又叫不等臂性，其表达式为：

∆P=Q-P=P∆a/a特点：误差与载荷大小成比例58不等臂误差来源有：a、制造工艺和生产（调整）工人技术水平的影响；b、横梁的用材不稳定，加工或装配应力的释放，使两臂比例关系改变；c、天平两臂不均匀受热。594天平的示值不变性定义：天平示值的不变性是指在相同条件下对同一物体连续重复称量，各次所得结果的一致性程度。影响因素：P20a温度

∆a、∆hc、∆hm、∆he

；b天平刀子和刀承配置状态；c游码变动；d读数机构；e横梁重心铊和平衡铊及其螺杆松动;外界振动;天平外罩不严密;水平变动等。602.4天平

五.天平的分级61I、II级机械杠杆天平根据最大秤量与检定标尺分度值之比细分为10个小级。“标准天平”：直接用于检定传递砝码质量量值的天平；“工作天平”:除“标准天平”以外的天平。622.4天平

六.机械天平的检定定期：为保证天平的性能，必须按规定进行定期检定。检定技术规范：国家颁布的“非自动天平”检定规程，对新制造、修理后以及使用中的天平均做了明确细致的检定规定。631、准备工作1外观检查：A、铭牌标记。齐全，无法擦除，明显位置；B、外罩。平稳，无变形，无划伤裂缝；C、托盘、吊耳、阻尼器等不可互换件有明显标志以区别左右；D、读数装置：标尺刻度间距不得小于1mm，指针宽度不得大于标尺刻线宽度，指针与标尺刻线平行，针尖与标尺颜色有明显区别；E、横梁和刀子不得有毛刺、裂缝、砂眼。64适用性检查A、精细、坚实；B、加载简单而安全；C、有安装无法拆除检定标记的明显位置；D、阻尼天平的摆动次数不大于2个周期；E、无阻尼天平（不含链条天平），空秤和全秤量的阻尼简缩系数不大于1.25;F、所有杠杆天平应有灵敏度和平衡位置调节装置。1、准备工作265安全、可靠性检查A、动作平稳，不得出现卡紧、自落；横梁扭动、摇摆、跳针、带针，以及秤盘持续晃动；B、挂取砝码不得出现摇晃、不落槽、摩擦、碰撞等异常现象；不得具有容易作欺骗性使用的特点；标尺分度值必须取1×10k,2×10k或5×10k。1、准备工作366（1）检定前的清洁处理

任何天平在正式检定前，都应做好清洁工作。A、清除灰尘和碎屑；B、用柔软的皮毛或真丝沾无水酒精清洁刀子和刀承。2、有关规定67（2）天平的存放时间温度的平衡。打开天平门和砝码盒，待温度与室温相等；应力平衡。一般放置2~3h，如果动过刀子或支撑簧片，则视天平的不同，需要24h~48h；2、有关规定68（3）天平的检定标准A、配备一组标准砝码。误差不得大于被检定天平在该载荷下最大允差的三分之一。（误差：等砝码为检定精度，级砝码为质量允差）B、配备测定天平分度值的小砝码。其质量能使普通天平可改变3~5个分度；使阻尼天平可从标尺的零位移直末位。该砝码误差不得超过被检定天平分度值的三分之一。C、检定等臂天平时，还需准备一对相当于被检天平最大秤量的砝码。2、有关规定69（4）天平检定的环境条件2、有关规定70（5）天平测定结果的合法性A、对计量性能的检定只进行一次，特殊情况（如：读数看错、环境突然改变操作错误）下可进行复检。B、复检需复检整个过程，并以复检结果为准。C、整个检定过程必须连续测量完毕，不得中途停止；否则应当重新进行测定。2、有关规定71（6）天平的检定周期A、根据使用频繁情况制定检定周期；B、天平检定规程规定检定周期为1年。2、有关规定72对有阻尼的天平，可一次读得平衡位置对无阻尼的天平，可在横梁摆动1-2个周期后，读取左右连续四个回转点，采用三个读数计算平衡位置：

l1,l2,l3—连续三次回转读数。不具阻尼的天平，其空、全载摆动衰减比不得小于0.8。4天平平衡位置的测定73（1）空秤分度值e05天平的计量性能检定左盘载荷右盘载荷平衡位置00L0r0Lrr:测定分度值所选小砝码。L0：空载读数；Lr:加载r砝码后的读数。74（2）全载荷分度值ep左盘载荷右盘载荷平衡位置P1P2LP1P2P1+rP2LP1+rP275（3）测定不等臂性误差左盘载荷右盘载荷平衡位置00L01P1P2LP1P2P2（k）P1（k）LP2P100L02K为P1,P2交换后，为使天平达到平衡，而添加的砝码。符号1：指针向下天平，K左取＋；K右取－；符号2：指针向下天平，当平衡位置LP2相对LP1代数值减小时取正号，反之负号。公式计算所得符号为正则表示天平右臂长。76（3）测定不等臂性误差A、K为P1,P2交换后，为使天平达到平衡，而添加的砝码。B、符号1：指针向下天平，K左取＋；K右取－；C、符号2：指针向下天平，当平衡位置LP2相对LP1代数值减小时取正号，反之负号。D、公式计算所得符号为正则表示天平右臂长。77（4）测定天平变动性误差根据天平在空载和全载时所测得的平衡位置，取其中最大值与最小值，按下式计算空载和全载的示值变动性：对某次检定结果产生怀疑，可对有疑问项目进行复检；但对天平的示值变动性产生疑问时，则应对整个过程复检。78（5）测定骑码标尺称量误差

骑码装置作用：以骑码在标尺上的不同位置所产生的力矩来替代小于骑码质量的小砝码.检定项目：A、标尺中点刻线是否在通过横梁支点刀刃的垂直面内；B、骑码与标尺每一端点刻线相互配合所得质量值，是否与放在另一侧秤盘中相应砝码的质量相等。标准砝码误差要求：不大于被检定天平标尺分度值的1/3.79具有机械加挂砝码装置的天平：A、先进行计量性能的检定，然后逐档检定挂砝码的秤量误差是否符合规定的误差；B、开始检定第一个挂码前和检毕最后一个挂码后，分别各测一次天平分度值，以前后两次的平均分度值计算。天平的示值变动性误差以毫克计算，取其中最大值为变动性误差。C、挂码检定完毕，进行一次挂码全量程组合检定。（6）检定机械挂砝码802.5机械杠杆秤

一.杠杆与杠杆系

（一）杠杆秤的杠杆，天平横梁台秤的长短杠杆全刀式架盘天平的辅助杠杆81

（二）杠杆的计量性能传力比；灵敏度。82（三）案秤最大秤量：25Kg.83案秤的杠杆比和传力比杠杆比：N=OB/OA;传力比：M=Q/P；增砣质量：P1=Q/P；游砣质量：P2=PemOA/LOB：力臂长；OA：重臂长；Q：重点质量；P：力点质量；L:横梁游砣标尺全长；Pem:横梁游砣标尺最大刻度所对应质量。84（四）台秤要求：CD/CE=NM/FM85台秤的杠杆比和传力比M＝Q/P=(OB/OA)*(CK/CE)*(CE/CD)台秤必须满足的条件：A、长杠杆力臂与重臂之比与横梁的力臂重臂之比的乘积等于总传力比；B、长杠杆的短臂的力臂与重臂之比等于短杠杆的力臂与重臂之比。86游砣质量：Qm:台板上放置相应于游砣标尺最大刻度值的质量；Pmax:增砣盘上所放置的相应于游砣标尺最大刻度的增砣质量；a1：计量杠杆的重臂长；b1：计量杠杆的力臂长；L：游砣标尺的长度。87检定执行规程：JJG14-1997《非自行指示秤检定规程》秤的计量性能：空全载灵敏度、示值正确性和不变性。分外观检查和技术要求检查。（五）秤的检定881、空秤零点检定

检定初时点的示值不变性。在秤调零后，人为干扰秤的平衡（如干扰力点），在迅速释放后，秤应能自动回到平衡位置。观察示值的变化情况，若超出相应规定，则为不合格。89(2)偏载测试（见P34图1－18）在调零后：（1）将1/10最大秤量砝码依次加载到如图所示1~4位置，将相应增砣放在增砣盘上，每次应能平衡；（2）将1/10最大秤量砝码加载到秤盘中央，检定灵敏度，同时加上该载荷下的允许误差砝码，此时计量杠杆的力点端改变的静止距离不应小于3mm.90（3）标尺分度值准确度检定

取下检定灵敏度所用的允差砝码（如秤不平衡，用小砝码或小重物使之平衡）然后将相当于最大分度值的砝码放在秤盘上，移游砣至标尺最大分度处，秤应能平衡。91（4）最大秤重的准确度和灵敏度的检定A、将最大秤量砝码放秤盘上，将相应增砣放增砣盘上，秤应能平衡；B、在秤盘上加放最大秤量的允差砝码，检定秤的灵敏度，此时计量杠杆的力点改变距离不应小于3mm。C、带休止装置的秤，开关三次，每次开启后应能自平衡。92（5）标尺式台秤的检定

从第一个槽口开始，依次对每个槽口刻度值进行检定；当检到1/10最大秤量值时，检定示值的正确性与灵敏度。副标尺：按标尺分度值准确度方法检定准确度，对每一个槽口刻度值逐个检定。最大秤量时要求检定灵敏度。93（6）超载荷试验检完最大秤量后，在承重板上继续加放最大秤重量1/4砝码或重物静压15分钟，秤的零部件不应有损坏现象，计量杠杆仍能均匀摆动。使用中和修理后的秤不做此试验。94（7）回检最大秤量卸下全部砝码和增砣，秤应能平衡；各种秤检定规程简单比较如书上P35表1－2所示。951、电子天平系统工作原理框图定义：采用电磁力平衡物体重力的天平。2.6电子天平962电磁力平衡式

称重传感器F：安培力（宏观洛伦兹力,左手定则）B：磁场强度；l：导线长度；i：电流强度；α：导线与磁场夹角。

m=kI97

3位移传感器984模拟PID调节器995电子天平的特点准确度与精度非常高，可以达10-7以上数量级电子天平没有机械天平的宝石或玛瑙刀子，电子天平采用电磁力平衡原理，称量时全量程不用砝码；采用数字显示方式代替指针刻度式显示，使用寿命长，性能稳定，灵敏度高，操作方便。电子天平对安装环境的要求也非常高，精度要求高的电子天平理想的放置条件是室温20℃±2℃，相对湿度45%～60%天平台要求坚固，具有抗震及减震性能，不受阳光直射，远离暖气与空调。不要将天平放在带磁性设备附近，避免尘埃和腐蚀性气体100（1）最大允许误差当电子天平空载时已调零的条件下，不论是加载还是卸载，最大允许误差不得超过下表规定。6电子天平的计量性能101（2）结果之间的允许差值

无论允许结果如何变化，任何单次测量结果的误差不得大于给定载荷的最大允许误差。A、重复性同一载荷多次结果之间的差值，不得超过天平在该载荷时的最大允许误差的绝对值。或者单次测量结果的标准偏差，不得超过天平在该载荷时最大允差绝对值的1/3。B、偏载将最大秤量1/3的载荷（标准天平为最大秤量）在天平秤盘的前后左右四点（所围面积约为秤盘表面积1/4）进行偏载测试，示值结果均应在最大允差内。C、多指示装置对任给载荷，包括皮重装置在内的多个指示装置的示值之差，不得大于最大允差的绝对值；而数字指示和打印装置的示值必须完全一致。6电子天平的计量性能102（3）鉴别力对实际分度值d≥1mg的电子天平，可以测定鉴别力。

方法：在空载或加载时处于平衡状态的天平上，把相当于数字标尺分度值的1.4倍的一个外加载荷，轻缓地加放在天平秤盘上，或从其上取下，此时天平的示值必须有所变化。

6电子天平的计量性能103(4)灵敏度当天平是空载或加载时，在秤盘上添加或减少质量值不大的标准砝码时，其分度灵敏度在数值上正好等于该天平相应载荷时的检定分度值。为了消除鉴别力的影响，取放砝码应有微小的冲击。6电子天平的计量性能104（1）检定项目A、鉴别力和灵敏度的检定；B、各载荷点的最大允许误差的检定；C、重复性的检定；D、偏载检测（四角误差的检测）；E、配衡功能的检查；F、抗倾斜能力的检查；G、与时间有关的天平性能的相关试验；H、电压和频率变化对天平影响的检验。

在无争议的情况下，对已通过检定的进口天平、新制造天平、修理后及正常使用无疑问的天平，可以免做F～H项。7电子天平的检定105数字指示的电子天平原则上不做灵敏度测试。数字指示电子天平的鉴别力的测试按下表规定进行。7电子天平的检定1、对定型检定或样机试验，应对天平的三种不同载荷（包括空载）进行鉴别力测定；其余允许只在一种载荷下进行鉴别测试。2、实际标尺分度值d≤1mg的天平，或检定标尺分度值大于2倍实际标尺分度值（e≥2d）的天平，可免检其鉴别力。（2）电子天平鉴别力、灵敏度的检定106载荷点的选择：载荷点原则上不少于5个，空载、最大秤量、最大允许误差为必检点。在必检点之间插入日常载荷点。检定要求和方法：调零、校准工作状态。从零载荷开始，逐步单调往上加载，直到最大秤量；逐步单调卸载，直至空载。记录每点的加载值和读数，并计算误差。7电子天平的检定（3）电子天平载荷点准确度（最大允许误差）的检定107误差计算凑整前天平指示值：

P=I+e/2-∆L

∆L：为测化整误差所添加的小砝码的质量（测化整误差就是将相当于天平实际分度值十分之一的小砝码逐个累加，直至数字指示值由I闪跳到I+1为止）各载荷点的示值误差：E=P-L=I+e/2-∆L–L

各载荷点的示值误差E不得超过被检天平相应载荷下的最大允许误差MPE.108检定方法要求在空载和加载状态下进行。分别对加载和空载平衡位置进行读数，每加一次载荷，要求回检空秤一次。载荷及载荷点的测定次数根据需要可选全载和半载，或全载。定型检定和样机试验，各载荷点应分别测定10次，其余情况各载荷点为6次。填写以下重复性检定记录表。7电子天平的检定（4）电子天平重复性的检定109计算方法－A、极差法

凑整前天平指示值：P=I+e/2-∆L某指定加载点所测得天平的重复性：（P2-P1)max－（P2-P1)min当负载为两种时，分别依次计算，取最大值为该天平加载时的示值重复性。空载示值重复性：P1max-P1minP1max：空载附近时天平实际指示值的最大值；P1min：空载附近时天平实际指示值的最小值；取天平加载示值重复性和空载重复性中的最大值为该天平的示值重复性。110B、标准偏差法加载时示值标准偏差：空载时示值标准偏差：以Sp、S0中最大值的三倍作为该天平的示值重复性误差。111当极差法与标准偏差法两者计算结果有出入时，以极差法为准。112A、试验载荷及其放置位置标准天平的试验载荷为天平的最大秤量值；其余天平为最大秤量值的1/3。试验载荷的误差应小于被检天平标尺分度值的1/3B、检定程序按下表7电子天平的检定（5）电子天平偏载检验（四角误差检定）113C、误差计算

标准天平的四角误差等于最大示值与最小示值之差：E=Imax-Imin其余天平的四角误差等于各点的示值与中心点的示值之差中的最大值：E=|Ii-I1|max114对合格的电子天平发放检定证书；检定证书上需注明：型号、器号、准确度级别、最大秤量、检定标尺分度值、实际标尺分度值、鉴别力、四角误差、重复性误差等。不合格的电子天平发放检定结果通知书。电子天平的检定周期为1年，频繁使用的应适当缩短检定周期。7电子天平的检定（6）检定结果的处理和检定周期115定义：电子秤是利用称重传感器把被称物体的重力转换成与其相应的电信号，并以此来确定该物体质量的装置特点：快速称量，自动数字显示，遥信传输，多功能，消除人员误差

2.5电子秤

一.电子秤概述

116

（一）电子秤组成1水平限位装置；2传力机构；3称重传感器；4微处理器117（二）电子秤分类

按用途分类如下：A、平台电子秤B、电子皮带秤C、电子轨道衡D、容器电子秤E、吊车电子秤F、其它118称重传感器：将物体重量转换为电信号的一种变换器，按作用原理可以分为，电阻应变式，电感式，电容式，压电式等。其中电阻应变式应用最为广泛。

二称重传感器质量电压信号弹性体应变量电阻变化量119（一）弹性元件的工作原理及结构mg弹性元件胡可定律

σ：应力；ε：变形量；E：材料杨氏弹性模量120

弹性元件结构：柱筒式、环式、梁式等。弹性元件材料要求：弹性极限高、滞后及热膨胀系数小、弹性模量温度系数小而恒定、机加工热处理性能好高准确度传感器常用合金结构钢，如40CrNiMo，40CrNiMoA，30CrMnSi，35CrMnSiA等，或者弹簧钢，如60Si2Mn，65Si2MnWA普通传感器用40Cr常见结构见P41图1－25121导线电阻可得:

μ为材料的泊松比。:记作K0，称为金属导线的灵敏系数，物理意义为单位应变所引起的电阻相对变化，通常用实验测得。对于金属材料，K0一般为1.7～3.6。则：2电阻应变片的工作原理及结构122电阻应变片结构2电阻应变片的工作原理及结构当前使用最广泛的电阻应变片箔式应变片电阻应变片粘贴123设R1=R2=R3=R4,应变片贴成差分形式，则当传感器受力时，输出V0为：3测量电桥的工作原理EV0R1R2R4R3124承重传力机构包括：秤台，传力机构，水平限位装置，防振动冲击装置，过载保护装置等1秤台作用：是支撑被称物的构件。形式：有平台式，容器式，框架式等。

要求：足够的强度和刚度，能消除秤重的四角位置误差。

三承重传力结构1252传力机构作用：将被秤物的重量正确无误地传给秤重传感器。要求：使外加载荷通过传力机构作用于传感器地受力轴线上，尽量不受横向载荷和扭力的影响。126拉杆限位器柱式限位器3水平限位装置127钢球限位器支架式限位器3水平限位装置128加装减振弹簧

4防振动和冲击装置1295过载保护装置1301供桥电源

四称重传感器的供桥电源131能隙基准电源电路。图示电路，当VCC电压波动1V时，输出电压E的波动典型值为1.4mv。1322比率测量法在一定输入条件下，AD芯片的输出值为：在一定应力条件下，电桥输出电压为：1333六线制长线补偿法

1341不带单片机的测量显示装置五测量显示装置电源称重传感器放大器滤波器模数转换器电源转换器LED显示器译码驱动器135

传感器模拟信号调理装置单片机模数转换器显示器打印机键盘2带单片机的测量显示装置1361平台电子秤

电子地中衡：由平台状秤台、4～6个秤重传感器以及测量显示装置组成。六几种典型电子秤1372电子皮带秤

精度:1%;138工作原理

W=qVTW:T时间内总传输量；q:单位长度皮带上物料的重量；

V：皮带传送速度；T：传送时间。

A＝CKELW

C、K为与传感器特性有关的常数；E为电桥供电电压常数；L为称重框架上皮带长度常数；139140为确保皮带秤的测量准确度，应经常进行标定，最可靠的方法式实物标定。悬臂式秤重框架1413、电子轨道衡作用：对各种铁路车辆及其装载物质量进行静态或动态秤量的装置。基本结构：秤台系统、秤重传感器、测量和数据处理系统。计量方式：轴计量、转向架计量、整车计量。1424容器电子秤

适用对象：称量气体、液体和粉粒状物体的质量。称量范围：n×10~n×106kg；准确度：0.5~0.1％；分类：散装定量秤、自动称量装袋秤、电子配料秤、自动配料系统等。1435吊车电子秤

特点：吊运过程中完成称重，效率高，秤重占用空间少。使用场合：工厂、码头、物质流通和储备。按传感器安装位置分两大类：（1）