对置零准确度与零点误差的理解

                                —————山东金钟科技集团股份有限公司 沈立人

[ 摘 要 ] 在 R76-1《非自动衡器》建议中，有许多关于零点和置零的概念，虽然使用了多年， 但是还有一些业内人员存在模糊认识。本文结合个人的理解和多年实际经验，谈一谈对这些名词术 语的认识、操作方法，与各位同仁交流。 [ 关键词 ] 置零准确度 零点误差 R76《非自动衡器》 一、概述 R76-1《非自动衡器》建议中，将零点和置零作为一个非常重要的问题，不但对其提出了计 量要求，还规定了技术要求，因为任何一台衡器零点的稳定是其计量性能的基本保证。下面这些名 词术语都是与零点紧密相关的，我们依次进行说明、分析。 1. 示值误差：衡器的示值与对应质量 ( 约定 ) 真值的差值。 2. 大允许误差：对于处在参考位置且空载已置零的衡器，其示值与对应的由参考标准质量或标 准砝码确定的真值间的建议允许的大正、负差值。 3. 置零装置：当承载器上无载荷时，将示值设置到零的装置。对于电子衡器来讲，包括：半自动 置零装置、自动置零装置、初始置零装置、零点跟踪装置。 4. 置零准确度：衡器置零后，零点误差对称量结果的影响在 ±0.25e 范围内。 5. 零点误差：是指卸载后，衡器零点的示值误差，检定时的大允许误差在 ±0.5e 范围内。 6. 零点跟踪装置：自动将零点示值保持在一定范围内的装置。零点跟踪装置是一种自动置零装置。 零点跟踪装置可以有四种状态：没有、不运行、运行、出工作范围。 零点跟踪装置在以下情况时才允许运行： ——示值为零，或相当于毛重为零时负的净重值； ——并且平衡处于稳定； ——修正量不大于 0.5e/s。 二、试验方法 1. 零点跟踪装置 由于目前我国绝大多数电子衡器产品都存在零点跟踪装置，所以需要测试零点的误差时，必须保 证零点跟踪不能处于运行状态。那么，零点跟踪装置“不运行”方法，就是在零点附近加放一 定重量的载荷，使之零点跟踪出其工作范围。 2 ⑴确定零点跟踪装置的修正速率 由于在相关标准和检定规程中没有确定零点跟踪修正速率的方法，发现有一些制造商就在这上面 投机取巧，有意识地加大修正速率，使称重仪表的回零速度变快，以示该产品质量优良。为此作者 在实际工作中总结出来的一种方法，可以快速在现场检查出衡器的零点跟踪速率。 ①接通电源，至少稳定 30min，在承载器上加放 10e 的载荷，使衡器“零点跟踪”出工作范围。 每隔 2s 左右时间间隔，轻缓加放 0.3e 的载荷，观察示值。 ②连续加放 3 个 0.3e 的载荷后，衡器示值明显增加了一个分度值，说明该装置没有或不运行。 ③如果加放 3 个 0.3e 的载荷后衡器没有明显改变示值，说明该装置仍在运行，而且跟踪修正量 在 0.5e/s 之内。 ④然后，轻缓将 3 个 0.3e 的载荷取下，衡器示值应该明显减少一个分度值。 为什么是使用 3 个 0.3e 的载荷？ 0.3e 载荷小于 0.5e/s 的修正速率；而 3 个 0.3e 载荷又大于 0.5e/s，小于 1e/s 的修正速率（因为要 求修正速率是以不大于 0.5e/s 的间隔递增的）。 ⑵具体加放多少载荷出零点跟踪范围 R76 在有关试验时，要求加放 10e 的载荷以出零点跟踪的范围。为什么不是 5e 的载荷，为什 么不是 2e 的载荷？ 加放 10e 的载荷以出零点跟踪的范围是建立在修正量不大于 0.5e/s 的基础上的，这可能与操作 的时间长短有关。如果修正量为 0.5e/s，要达到 10e 的跟踪范围则需要 20s 的时间，要达到 5e 的跟踪 范围则需要 10s 的时间，要达到 2e 的跟踪范围则需要 5s 的时间。 虽然在建议和我国相关规程中都是明确规定，零点跟踪装置的修正速率必须是“不大于 0.5e/ s”，但是许多称重仪表的制造企业，在仪表出厂时并没有将零点跟踪装置的修正速率设置在这一点上。 甚至有的称重仪表制造企业，设置在大修正速率上（目前看到的大修正速率为 6e/s）。 2. 置零准确度检定 如果称重仪表没有零点跟踪功能，或者有一个专门的开关可以关闭零点跟踪装置，在检测“置零 准确度”和“零点误差”时，是没有必要加放附加载荷（10e）的。问题是目前我国大部分称重仪表， 都没有配置这个可以关闭零点跟踪装置的开关，而且又都具有零点跟踪功能，所以为了得到零点时 的误差，不得已只好在衡器空载状态时，加放一个附加载荷（10e）使之出零点跟踪工作范围，这 样就得到的是一个“零点附近”的置零准确度。依次加放 0.1e 的附加砝码，直至示值明显增加一个 分度值（I+e），附加砝码的累计为 ΔL，这样这个零点误差就是： 。 如果附加砝码累计为 0.4e，那么： 。 0 E eee e = − = <± 0.5 0.4 0.1 0.25 0 E e eL e eL e = + −? − = −? ≤± 10 0.5 10 0.5 0.25 3 3. 确定置零准确度的意义 置零准确度确定的目的，就是为了保证在检定过程中完成“化整前修正误差”的计算。在检定一 台衡器的准确度时，可以通过公式得到化整前误差： ，为了更加准确知道衡 器具体秤量点的误差，需要用零点的误差对其进行修正，即是： 。 通过零点误差对秤量点的误差进行修正之后，有可能将略微出大允许误差的示值修正为合格， 也可能将看似在合格范围内的示值修正为不合格。但是，不论是修正为“合格”还是“不合格，都 是为了使检测结果更加接近衡器真实的标准度”。 4. 零点误差检定 首先检定应该是这样确定衡器零点误差的：在全部卸除衡器承载器上的载荷前，必须先向承载器 上加放 10e 的载荷，再卸下承载器上的载荷，依次加放 0.1e 附加砝码，直至示值明显增加一个分度 值（I+e），附加砝码的累计为 ΔL，再按照闪变点方法确定零点误差，就是： 。如果附加砝码累计为 0.4e， 那么： 。 三、结束语 1. 由于目前称重仪表基本上都有“零点跟踪装置”，而且没有设置开关可以关闭这个功能， 所以在检定零点的误差时必须向承载器上加放 10e 的载荷，使其出零点跟踪范围。 2. 零点跟踪装置的修正速率，是影响一台电子衡器返回零点速度的一个重要因素。零点跟踪装置 的跟踪量不大于 0.5e/s 的修正速率是每台电子衡器必须遵循的规定，随意将修正速率设置大于规定 速率，必然会掩盖一些称量过程中不应该存在的问题。所以，建议在检定之前应该首先检查被检电 子衡器的零点跟踪装置的修正速率，是否在规定的范围内。 3.“置零准确度”与“零点误差”这些概念，都是为了检定时误差计算的准确度而人为制定出来的， 在实际使用中是不可能（也无法）去计较一个示值误差是否有 ±0.25e 的差异。 【参考文献】 ［1］法制计量组织 R76-1《非自动衡器》建议［S］