非自動(dòng)衡器對置零準確度與零點(diǎn)誤差的理解
一、概述
R76-1《非自動(dòng)衡器》建議中，將零點(diǎn)和置零作為一個(gè)非常重要的問(wèn)題，不但對其提出了計量要求，還規定了技術(shù)要求，因為任何一臺衡器零點(diǎn)的穩定是其計量性能的基本保證。下面這些名詞術(shù)語(yǔ)都是與零點(diǎn)緊密相關(guān)的，我們依次進(jìn)行說(shuō)明、分析。
1.示值誤差：衡器的示值與對應質(zhì)量(約定)真值的差值。
2.大允許誤差：對于處在參考位置且空載已置零的衡器，其示值與對應的由參考標準質(zhì)量或標準砝碼確定的真值間的建議允許的大正、負差值。
3.置零裝置：當承載器上無(wú)載荷時(shí)，將示值設置到零的裝置。對于電子衡器來(lái)講，包括：半自動(dòng)置零裝置、自動(dòng)置零裝置、初始置零裝置、零點(diǎn)跟蹤裝置。
4.置零準確度：衡器置零后，零點(diǎn)誤差對稱(chēng)量結果的影響在±0.25e范圍內。
5.零點(diǎn)誤差：是指卸載后，衡器零點(diǎn)的示值誤差，檢定時(shí)的大允許誤差在±0.5e范圍內。
6.零點(diǎn)跟蹤裝置：自動(dòng)將零點(diǎn)示值保持在一定范圍內的裝置。零點(diǎn)跟蹤裝置是一種自動(dòng)置零裝置。
零點(diǎn)跟蹤裝置可以有四種狀態(tài)：沒(méi)有、不運行、運行、出工作范圍。
零點(diǎn)跟蹤裝置在以下情況時(shí)才允許運行：
——示值為零，或相當于毛重為零時(shí)負的凈重值；
——并且平衡處于穩定；
——修正量不大于0.5e/s。
二、試驗方法
1.零點(diǎn)跟蹤裝置
由于目前我國絕大多數電子衡器產(chǎn)品都存在零點(diǎn)跟蹤裝置，所以需要測試零點(diǎn)的誤差時(shí)，必須保證零點(diǎn)跟蹤不能處于運行狀態(tài)。那么，零點(diǎn)跟蹤裝置“不運行”方法，就是在零點(diǎn)附近加放一定重量的載荷，使之零點(diǎn)跟蹤出其工作范圍。
⑴確定零點(diǎn)跟蹤裝置的修正速率
由于在相關(guān)標準和檢定規程中沒(méi)有確定零點(diǎn)跟蹤修正速率的方法，發(fā)現有一些制造商就在這上面投機取巧，有意識地加大修正速率，使稱(chēng)重儀表的回零速度變快，以示該產(chǎn)品質(zhì)量。為此作者在實(shí)際工作中總結出來(lái)的一種方法，可以快速在現場(chǎng)檢查出衡器的零點(diǎn)跟蹤速率。
①接通電源，至少穩定30min，在承載器上加放10e的載荷，使衡器“零點(diǎn)跟蹤”出工作范圍。每隔2s左右時(shí)間間隔，輕緩加放0.3e的載荷，觀(guān)察示值。
②連續加放3個(gè)0.3e的載荷后，衡器示值明顯增加了一個(gè)分度值，說(shuō)明該裝置沒(méi)有或不運行。
③如果加放3個(gè)0.3e的載荷后衡器沒(méi)有明顯改變示值，說(shuō)明該裝置仍在運行，而且跟蹤修正量在0.5e/s之內。
④然后，輕緩將3個(gè)0.3e的載荷取下，衡器示值應該明顯減少一個(gè)分度值。
為什么是使用3個(gè)0.3e的載荷？
0.3e載荷小于0.5e/s的修正速率；而3個(gè)0.3e載荷又大于0.5e/s，小于1e/s的修正速率（因為要求修正速率是以不大于0.5e/s的間隔遞增的）。
⑵具體加放多少載荷出零點(diǎn)跟蹤范圍
R76在有關(guān)試驗時(shí)，要求加放10e的載荷以出零點(diǎn)跟蹤的范圍。為什么不是5e的載荷，為什么不是2e的載荷？
加放10e的載荷以出零點(diǎn)跟蹤的范圍是建立在修正量不大于0.5e/s的基礎上的，這可能與操作的時(shí)間長(cháng)短有關(guān)。如果修正量為0.5e/s，要達到10e的跟蹤范圍則需要20s的時(shí)間，要達到5e的跟蹤范圍則需要10s的時(shí)間，要達到2e的跟蹤范圍則需要5s的時(shí)間。
雖然在建議和我國相關(guān)規程中都是明確規定，零點(diǎn)跟蹤裝置的修正速率必須是“不大于0.5e/s”，但是許多稱(chēng)重儀表的制造企業(yè)，在儀表出廠(chǎng)時(shí)并沒(méi)有將零點(diǎn)跟蹤裝置的修正速率設置在這一點(diǎn)上。甚至有的稱(chēng)重儀表制造企業(yè)，設置在大修正速率上（目前看到的大修正速率為6e/s）。
2.置零準確度檢定
如果稱(chēng)重儀表沒(méi)有零點(diǎn)跟蹤功能，或者有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉零點(diǎn)跟蹤裝置，在檢測“置零準確度”和“零點(diǎn)誤差”時(shí)，是沒(méi)有必要加放附加載荷（10e）的。問(wèn)題是目前我國大部分稱(chēng)重儀表，都沒(méi)有配置這個(gè)可以關(guān)閉零點(diǎn)跟蹤裝置的開(kāi)關(guān)，而且又都具有零點(diǎn)跟蹤功能，所以為了得到零點(diǎn)時(shí)的誤差，不得已只好在衡器空載狀態(tài)時(shí)，加放一個(gè)附加載荷（10e）使之出零點(diǎn)跟蹤工作范圍，這樣就得到的是一個(gè)“零點(diǎn)附近”的置零準確度。依次加放0.1e的附加砝碼，直至示值明顯增加一個(gè)分度值（I+e），附加砝碼的累計為ΔL，這樣這個(gè)零點(diǎn)誤差就是：。如果附加砝碼累計為0.4e，那么：。
3.確定置零準確度的意義
置零準確度確定的目的，就是為了保證在檢定過(guò)程中完成“化整前修正誤差”的計算。在檢定一臺衡器的準確度時(shí)，可以通過(guò)公式得到化整前誤差：，為了更加準確知道衡器具體秤量點(diǎn)的誤差，需要用零點(diǎn)的誤差對其進(jìn)行修正，即是：。
通過(guò)零點(diǎn)誤差對秤量點(diǎn)的誤差進(jìn)行修正之后，有可能將略微出大允許誤差的示值修正為合格，也可能將看似在合格范圍內的示值修正為不合格。但是，使用零點(diǎn)誤差修正的目的就是為了使得檢測結果的準確性。
4.零點(diǎn)誤差檢定
首先檢定應該是這樣確定衡器零點(diǎn)誤差的：在全部卸除衡器承載器上的載荷前，必須先向承載器上加放10e的載荷，再卸下承載器上的載荷，依次加放0.1e附加砝碼，直至示值明顯增加一個(gè)分度值（I+e），附加砝碼的累計為ΔL，再按照閃變點(diǎn)方法確定零點(diǎn)誤差，就是：。如果附加砝碼累計為0.4e，那么：。
三、結束語(yǔ)
1.由于目前稱(chēng)重儀表基本上都有“零點(diǎn)跟蹤裝置”，而且沒(méi)有設置開(kāi)關(guān)可以關(guān)閉這個(gè)功能，所以在檢定零點(diǎn)的誤差時(shí)必須向承載器上加放10e的載荷，使其出零點(diǎn)跟蹤范圍。
2.零點(diǎn)跟蹤裝置的修正速率，是影響一臺電子衡器返回零點(diǎn)速度的一個(gè)重要因素。零點(diǎn)跟蹤裝置的跟蹤量不大于0.5e/s的修正速率是每臺電子衡器必須遵循的規定，隨意將修正速率設置大于規定速率，必然會(huì )掩蓋一些稱(chēng)量過(guò)程中不應該存在的問(wèn)題。所以，建議在檢定之前應該首先檢查被檢電子衡器的零點(diǎn)跟蹤裝置的修正速率，是否在規定的范圍內。
3.“置零準確度”與“零點(diǎn)誤差”這些概念，都是為了使檢定時(shí)誤差計算的準確度，而人為制定出來(lái)的，在實(shí)際使用中是不可能（也無(wú)法）去計較一個(gè)示值誤差是否有±0.25e的差異。
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