數字指示秤在檢定中,對零點(diǎn)進(jìn)行了特別的要求。進(jìn)而在叛定數字指示秤等級精度時(shí),提出了有別于檢定允許誤差表的要求。這種要求造成了檢定和檢查、檢定時(shí)與使用中出現了矛盾的地方;同時(shí)也把計量原理不同的三類(lèi)衡器割裂開(kāi)來(lái),造成了同等級不同種類(lèi)秤不同標準的現象。
衡器是一種最基本且用途非常廣泛的計量?jì)x器。從航空航天、科學(xué)研究,到工農業(yè)生產(chǎn)、商品流通,無(wú)不涉及到對物質(zhì)質(zhì)量的計量。因此計量結果的可靠性關(guān)乎各行各業(yè)。
衡器作為計量?jì)x器有著(zhù)悠久的歷史,從早先利用杠桿原理而產(chǎn)生的杠桿類(lèi)衡器,到利用胡克原理產(chǎn)生的彈簧秤,導致了衡器從非自行指示到自行指示的一次飛躍。再到現代傳感技術(shù)及數字技術(shù)出現后,電子衡器的迅猛發(fā)展,無(wú)不證明衡器緊隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的歷史進(jìn)程。也正因此,目前衡器形成了依據不同的計量原理構架了杠桿類(lèi)、模擬類(lèi)和數字類(lèi)等三大系列非自動(dòng)衡器。進(jìn)而也導致了在計量檢測中形成了三類(lèi)檢定規程。
針對以利用杠桿原理而生產(chǎn)的衡器,形成了JJG14- 97 《非自行指示秤》 國家計量檢定規程;以利用胡克原理等生產(chǎn)的衡器,形成了 JJG13- 1997《模擬指示秤》 國家計量檢定規程;以稱(chēng)重傳感技術(shù)、數字技術(shù)、電子技術(shù)等生產(chǎn)的衡器,形成了JJG539- 97 《數字指示秤》 國家計量檢定規程等三大檢定規程。 這三個(gè)檢定規程分別細化了
JJG555- 1996 《非自動(dòng)秤通用檢定規程》。
盡管這三類(lèi)衡器在使用數量上存在很大的差距,但是由于使用條件和目的的不同,這三類(lèi)衡器仍然得到了廣泛的應用。其精度等級也都有三級秤和四級秤的劃分?!斗亲孕兄甘境印?、《模擬指示秤》 和 《數字指示秤》 等國家計量檢定規程的制定更是依據于 JJG555- 1996 《非自動(dòng)秤通用檢定規程》。這就告訴我們這三類(lèi)衡器沒(méi)有好壞、先
進(jìn)與落后之分,其同等級的衡器地位是完全相等的,同等級的衡器對同一物體的稱(chēng)量結果應該是基本一致的。
但是,目前在規程的制定和執行當中,似乎把數字指示秤給予了特別的關(guān)照,并與其他兩類(lèi)衡器區別對待。特別對有關(guān)零點(diǎn)的檢定做不同的規定。從而導致三種衡器對同一物體稱(chēng)量結果,產(chǎn)生了不一致,甚至是相反的結論。
在 JJG555- 97 中 5.5.2 規定自行指示秤:“置零后,零點(diǎn)偏差對稱(chēng)量結果的影響應不大于0.25e”。對應的在 JJG539- 97 中 3.10 也規定了“置零后,零點(diǎn)偏差對稱(chēng)量結果的影響應不大于0.25e”。在這兩個(gè)規程中自行指示秤與數字指示秤在有關(guān)零點(diǎn)檢定的問(wèn)題上觀(guān)點(diǎn)一致。為了簡(jiǎn)化,以下在引用規程時(shí)只引用 JJG539- 97 的條款。由于數字指示秤在置零時(shí),存在一定的不確定性,對零點(diǎn)作出特別的規定,以保證稱(chēng)量結果的準確性。但是在 JJG539- 97,5.2.4.2 又規定:“化整前的修正誤差為:EC=E- E0≤mpe” (E 稱(chēng)量誤差,E0 零點(diǎn)誤差,EC 修正誤差,mpe 最大允許誤差誤差) 就與規程本身其他的條款出現了很大的矛盾。
矛盾一,在 JJG- 539,3.4.1 首次檢定最大允許誤差表 4 所示,其中明確表明,不論進(jìn)程還是回程在零點(diǎn)最大允許誤差都是±0.5e。這里零點(diǎn)誤差標示的是,在零點(diǎn)為±0.5e,與我們目前理解并執行的“置零誤差不大于±0.25e”矛盾;
矛盾二,表 4 在這里沒(méi)有提到修正誤差的概念,因此我們有理由認為,此處的最大允許誤差是針對誤差也就是測量誤差 E 而言。并沒(méi)有牽扯到修正誤差的概念;
矛盾三,在 JJG539- 97 第 17 頁(yè)的下半部,規程給出了這樣的文字:“對所有的測試,都應執行首次檢定的最大允許誤差。”在這里也沒(méi)有涉及修正誤差的概念;
矛盾四,模擬指示秤也屬于自行指示秤的范疇,但是在 JJG13- 1997 并沒(méi)有引用 JJG555- 97 中 5.5.2 條款規定,沒(méi)有對零點(diǎn)進(jìn)行特別的規定。而是要求不論進(jìn)程還是回程,零點(diǎn)誤差還是±0.5e。
在自行指示秤的范疇內,數字指示秤與模擬指示秤在結果顯示上是類(lèi)似的。但是,目前JJG539- 97 與 JJG13- 1997 對零點(diǎn)提出了不同的要
求。
當然,由于數字指示秤也就是數字化的電子秤,在顯示結果時(shí)需要數字化。這點(diǎn)在零點(diǎn)也是不可避免的。在脫離 JJG539- 97,3.4.1 首次檢定最大允許誤差表 4 之外,為限制零點(diǎn)的誤差巨大,進(jìn)而對零點(diǎn)誤差做些特別限定,可以理解。但是JJG539- 97 中 3.10 條款是這樣表達的:“置零后,零點(diǎn)偏差對稱(chēng)量結果的影響應不大于 0.25e。”在這里出現了“零點(diǎn)偏差”、“影響”和“不大于”等幾個(gè)字詞。因此筆者有理由認為:規程允許零點(diǎn)有偏差、允許零點(diǎn)對稱(chēng)量結果有影響、只要零點(diǎn)的偏差不大于±0.25e 就可以了。而 JJG539- 97 中 5.2.4.2 條款規定明顯有悖于這一條的初衷,它要消除零點(diǎn)的影響。這似乎就有點(diǎn)多此一舉了。對于數字指示秤,由于在 EC=E- E0≤mpe 中 E0 是一個(gè)經(jīng)常性不為零的值。在實(shí)際的檢定工作中就出現了無(wú)法保證 EC≤mpe 與 E≤mpe 同時(shí)成立的問(wèn)題。這樣 JJG539- 97 中 3.10 條款與JJG539- 97 中 5.2.4.2 條款就出現了不可調和的矛盾和問(wèn)題。
非自行指示秤和模擬指示秤在置零問(wèn)題的時(shí)候,實(shí)際中也無(wú)法調到絕對的零點(diǎn)。由于刻線(xiàn)的問(wèn)題,由于視角的問(wèn)題等等。這兩類(lèi)衡器在置零時(shí)存在 0.1e 或更大的誤差也是可能的,與 0.25e 相比也不算小。但是在 JJG14- 97 《非自行指示秤檢定規程》 與 JJG13- 1997 《模擬指示秤檢定規程》都沒(méi)有對零點(diǎn)誤差做特別的規定,也沒(méi)有引入修正誤差的概念和要求。
JJG539- 97 中 5.2.4.2 條款的規定在實(shí)際工作中還會(huì )引起很多問(wèn)題。下面以目前市場(chǎng)上同時(shí)存在的 100kg 數字指示秤和非自行指示秤為例,進(jìn)行一下比較。
例 如 : 以 Max=100kg, e=50g, 3 級 秤 在500e=25kg 為例:
mpe=±0.5e
由于 《JJG539- 97》 中 3.4.2 條款中給出:“使用中檢查的最大允許誤差,是首次檢定最大允許誤差的兩倍,由于在實(shí)際使用中,隨著(zhù)時(shí)間的變化誤差也會(huì )發(fā)生變化,在合理的范圍內,誤差變化的趨勢加倍是正常的和允許的,因此使用中的檢查標準也要加倍才能保證檢定與檢查的統一。
可見(jiàn),經(jīng)過(guò)檢定后的衡器其誤差的演變應該是表 A演變?yōu)楸?B (使用中) 此處 2mpe=±1.0e
由表 A 和表 B 的比較來(lái)看,在正常的情況下由電子秤 1 和電子秤 2 來(lái)看,按照 JJG539- 97 中 5.2.4.2 條款規定:“化整前的修正誤差為:EC=E-E0≤mpe”要求,檢定合格的電子秤 1 和電子秤 2
在使用中檢查時(shí),變成不合格了。這顯然在實(shí)際工作中不具備操作性,不滿(mǎn)足實(shí)際的情況。而按照 E≤mpe 來(lái)判斷電子秤 3 和電子秤 4,在檢定和檢查中,其結果是一致的。這更符合實(shí)際情況。
對于數字指示秤 (電子秤),我們在使用的使用過(guò)程一般是置零后,電子秤顯示零點(diǎn)就開(kāi)始使用,幾乎沒(méi)有對其他的稱(chēng)量點(diǎn)的稱(chēng)量值進(jìn)行修正的,也不會(huì )再考慮零點(diǎn)的誤差問(wèn)題。對于經(jīng)檢定合格的電子秤 1 和電子秤 2 及非自行指示秤 5 來(lái)說(shuō),在稱(chēng)量同一種 25kg 的物品時(shí)就會(huì )出現截然相反的結果,對貿易雙方就會(huì )造成麻煩。如果出現這種情況,我們計量檢定機構就會(huì )出現無(wú)法應對的局面。
目前,在衡器檢定中大家基本上是按照JJG539- 97 中 5.2.4.2 條款的規定:“化整前的修正誤差為: EC=E- E0 ≤mpe”要求,對數字指示秤(電子秤) 進(jìn)行檢定和判斷。但通常是認定 E0=0,以避免其他的問(wèn)題。
筆者認為,國家計量檢定規程是對計量?jì)x器進(jìn)行依法依規進(jìn)行檢定的根本法規,衡器也是計量檢定系統表中的重要一環(huán)。對衡器的檢定和使用而言,規程不僅要認真理解也要嚴肅執行,不存在模棱兩可的問(wèn)題,科學(xué)技術(shù)不存在二義性。
綜合本人對 JJG555- 1996 《非自動(dòng)秤通用檢定規程》,JJG13- 1997 《模擬指示秤檢定規程》、JJG 14- 97 《非自行指示秤檢定規程》、JJG539- 97 《數字指示秤檢定規程》 的學(xué)習理解和在實(shí)際中的經(jīng)驗,本人認為第一,對 JJG539- 97 中 3.10 條款規定“置零后,零點(diǎn)偏差對稱(chēng)量結果的影響應不大于 0.25e”。僅僅是對零點(diǎn)進(jìn)行了更加嚴酷的要求,而不必再糾纏稱(chēng)量點(diǎn)的影響。在檢定工作中,對置零檢定嚴格執行即可。第二,對 《JJG539- 97》中 5.2.4.2 余款規定: “化整前的修正誤差為:
EC=E- E0≤mpe”不要再作為判斷數字指示秤 (電子秤) 是否合格標準,而依據 JJG539- 97 第 17 頁(yè)的下半部,規程給出了這樣的文字:“對所有的測試,都應執行首次檢定的最大允許誤差。”用E≤mpe 來(lái)作為判斷數字指示秤合格與否的判居以期和非自行指示秤和模擬指示秤等另兩類(lèi)衡器的判據統一,同時(shí)也最大限度的滿(mǎn)足了 JJG539- 97
規程的要求。