JJF 1847-2020 电子天平校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 8 4 72 0 2 0电子天平校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rE l e c t r o n i cB a l a n c e s 2 0 2 0-0 7-0 2发布2 0 2 1-0 1-0 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局电子天平校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rE l e c t r o n i cB a l a n c e sJ J F1 8 4
2、 72 0 2 0 归 口 单 位:全国质量密度计量技术委员会 主要起草单位:中国计量科学研究院上海市计量测试技术研究院梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司 参加起草单位:梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司云南省计量测试技术研究院新疆维吾尔自治区计量测试研究院 本规范委托全国质量密度计量技术委员会负责解释J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局主要起草人:胡满红(中国计量科学研究院)苏 祎(上海市计量测试技术研究院)葛天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)参加起草人:李彤阳(梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司)黄 坚(云南省计量测试技术研究院)郭 锐(新疆维吾尔
3、自治区计量测试研究院)J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 符号表(1)3.3 计量单位(2)4 概述(2)4.1 原理(2)4.2 用途(3)5 计量特性(3)6 校准条件(3)6.1 标准砝码(3)6.2 替代载荷(4)6.3 其他有关测量用计量器具(4)6.4 校准环境条件(4)6.5 示值(4)7 校准项目和校准方法(4)7.1 校准项目(4)7.2 校准方法(4)8 校准结果(6)8.1 示值误差测量结果(6)8.2 重复性测量结果(6)8.3 载荷在不同位置测量结
4、果(7)8.4 校准证书(7)9 复校时间间隔(7)附录A 电子天平测量结果的不确定度评定(8)附录B 替代载荷(1 1)附录C 电子天平测量结果不确定度评定示例(1 6)附录D 电子天平校准记录格式(示例)(2 1)附录E 电子天平校准证书内页(示例)(2 2)J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局引 言本规范依据J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示,参照国际法制计量组织国际建议R 7 6-1 非自动衡器 第1部分:计量和技术要求 测试(O I MLR 7 6-1N o n-a u t o m a t
5、 i cw e i g h i n gi n s t r u m e n t s P a r t1:M e-t r o l o g i c a l a n dt e c h n i c a l r e q u i r e m e n t sT e s t s)、国际法制计量组织国际建议R 7 6-2 非自动衡器 第2部分:测试报告格式(O I MLR 7 6-2N o n-a u t o m a t i cw e i g h i n gi n s t r u-m e n t s P a r t 2:T e s tr e p o r t f o r m a t)、欧盟校准指南第1 8号 非自动衡
6、器校准指南(E UR AME TC a l i b r a t i o nG u i d eN o.1 8G u i d e l i n e so nt h eC a l i b r a t i o no fN o n-A u t o m a t i cW e i g h i n gI n s t r u m e n t s)等编写。J J G1 0 3 62 0 0 8 电子天平用于电子天平的检定,给出电子天平合格与否的判定,属于法制计量要求;本规范用于电子天平其他类别的计量要求。本规范给出了电子天平的校准条件、校准项目、校准方法及不确定度评定方法和示例。本规范为首次发布。J J F1 8
7、4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局电子天平校准规范1 范围本规范适用于各类电子天平的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G9 9 砝码J J G1 0 3 6 电子天平J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示J J F1 1 8 1 衡器计量名词术语及定义J J F1 2 2 9 质量密度计量名词术语及定义G B/T2 3 1 1 1 非自动衡器G B/T2 7 4 1 8 测量不确定度评定与表示O I MLR 7 6-1 非自动衡器 第1部分:计量和技术要求 测试(N o n-a u t o m a t i cw
8、e i g h i n g i n s t r u m e n t s P a r t 1:M e t r o l o g i c a l a n dt e c h n i c a l r e q u i r e m e n t sT e s t s)O I MLR 7 6-2 非自动衡器 第2部分:测试报告格式(N o n-a u t o m a t i cw e i g h i n gi n s t r u m e n t s P a r t 2:T e s t r e p o r t f o r m a t)O I MLR 1 1 1-1 E1,E2,F1,F2,M1-2,M2,M2-3
9、和M3等级砝码 第1部分:计量技术要求(W e i g h t so fc l a s s e sE1,E2,F1,F2,M1-2,M2,M2-3a n d M3 P a r t1:M e t r o l o g i c a l a n dt e c h n i c a l r e q u i r e m e n t s)O I MLR 1 1 1-2 E1,E2,F1,F2,M1-2,M2,M2-3和M3等级砝码 第2部分:测量报告表格(W e i g h t so fc l a s s e sE1,E2,F1,F2,M1-2,M2,M2-3a n d M3 P a r t2:T e s t
10、 r e p o r t f o r m a t)欧盟校准指南第1 8号 非自动衡器校准指南(G u i d e l i n e so nt h eC a l i b r a t i o no fN o n-A u t o m a t i cW e i g h i n gI n s t r u m e n t s)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范,凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语相关术语参照J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义、J J F1 1 8 1 衡器计量名词术语及定义、J J F1 2 2 9 质
11、量密度计量名词术语及定义。3.2 符号表表1列出的符号适用于本规范。表2给出了符号下标说明。1J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局表1 符号说明符号说明符号说明D漂移,数值随时间变化m物体质量E示值误差mN砝码的标称质量I天平示值mr e f试验载荷的参考质量Ir e f天平示值的参考值MP E砝码、天平的最大允许误差L载荷n重复性测量次数M a x最大秤量s标准偏差M a x1最小实际分度值对应的局部称量范围的上限t温度(单位:)T温度(单位:K)u标准不确定度U扩展不确定度自由度uc合成标准不确定度e f f合成标准不确定度的有效自由度mc砝码的折算质量密度d实际
12、分度值0空气的参考密度,0=1.2k g/m3d1最小实际分度值r e f砝码的约定密度,r e f=80 0 0k g/m3k包含因子偏差表2 符号下标说明下标说明下标说明B空气浮力(校准时)i,j编号D漂移m a x最大值N标称值m i n最小值S t标准(质量)r e f参考T试验r e p重复性a d j调整s u b替代载荷c a l校准0空载e c c载荷在不同位置d i g数字化3.3 计量单位使用的计量单位:微克(g)、毫克(m g)、克(g)、千克(k g)、吨(t)。4 概述4.1 原理电子天平(以下简称“天平”)是通过作用于物体上的重力来确定该物体质量,并2J J F1
13、8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局采用数字指示输出结果的计量器具。4.2 用途天平用于砝码质量量值传递、物体质量测量、体积测量及磁性测量等。也可以用于确定与质量相关的其他量值、数量、参数或特性。5 计量特性5.1 示值误差:天平任何单次测量的示值与对应输入的砝码参考量值之差。5.2 重复性:同一载荷多次测量结果之间的差值,用标准偏差来表示。5.3 同一载荷在不同位置的示值误差:用各点示值与中间点示值之差绝对值中的最大值表示。6 校准条件6.1 标准砝码6.1.1 标准砝码溯源性6.1.1.1 经校准且具有包含不确定度的校准证书的砝码,其不确定度计算见附录A中A.1.2.1.1。6
14、.1.1.2 经检定合格且具有检定证书的砝码。a)对于 检 定 证 书 中 只 给 出 标 称 质 量 值 的 砝 码,其 不 确 定 度 计 算 见 附 录A中A.1.2.1.2;b)对 于 检 定 证 书 中 给 出 折 算 质 量 值 的 砝 码,其 不 确 定 度 计 算 见 附 录A中A.1.2.1.3。6.1.2 砝码的选择校准过程中砝码的选择见表3。表3 校准过程中砝码的选择M a x/d砝码的选择10 0 00 0 0M a x/d选择E2等级砝码,或不低于E2等级不确定度的砝码1 5 00 0 0M a x/d10 0 00 0 0对于证书中只给出标称质量值的砝码,选择F1等
15、级及以上砝码;对于证书中给出折算质量值的砝码,选择F2等级及以上砝码1 50 0 0M a x/d1 5 00 0 0对于证书中只给出标称质量值的砝码,选择F2等级及以上砝码;对于证书中给出折算质量值的砝码,选择M1等级及以上砝码M a x/d1 50 0 0对于证书中只给出标称质量值的砝码,选择M1等级及以上砝码;对于证书中给出折算质量值的砝码,选择M2等级及以上砝码6.1.3 砝码的其他要求砝码的其他要求需符合J J G9 9。3J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局6.2 替代载荷当校准最大秤量为10 0 0k g(含10 0 0k g)以上的天平时,若标准砝码不
16、足以覆盖天平正常的校准范围,可以使用其他试验载荷作为替代载荷,详见附录B。6.3 其他有关测量用计量器具其他有关测量用计量器具包括:a)分度值不大于0.2的温度计;b)准确度不低于5%RH的湿度计。6.4 校准环境条件6.4.1 校准应在稳定的环境条件下进行,除特殊情况外,校准工作应在天平的工作温度范围内进行。6.4.2 对于M a x/d51 05以上的天平,校准期间的温度最大变化不应超过1;相对湿度最大变化不应超过1 0%。6.4.3 其他天平,校准期间的温度最大变化不应超过2;相对湿度最大变化不应超过1 5%。6.4.4 其他影响量振动、大气中水汽凝结、气流、磁场等其他影响量不得对测量结
17、果产生影响。6.5 示值对于任何试验载荷(包括无载荷),只有在天平示值稳定的情况下才能读取和记录天平示值。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目示值误差。7.2 校准方法7.2.1 校准范围校准范围通常为天平的零点到最大秤量,或依据客户要求。7.2.2 校准地点7.2.2.1 校准通常在天平使用地点进行。7.2.2.2 如果在校准后将天平移动至另一个地方,可能会因为以下情况导致天平需要重新校准:a)当地重力加速度的差异;b)环境条件的变化;c)运输期间所产生的影响。注:以上均可能会导致天平的性能发生改变,因此应尽量避免在校准后移动天平。建议天平移动后重新校准。7.2.3 校准前准备工作7.2.
18、3.1 检查天平的铭牌或产品标识,应有型号、实际分度值、最大秤量、编号、制造厂商等信息;检查型式批准标志信息。4J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局7.2.3.2 天平在校准之前应经过适当时间的通电,如天平说明书规定的预热时间,或用户设定的时间。若无以上规定,则天平预热时间应不少于3 0m i n。7.2.3.3 天平应保持水平状态。7.2.4 示值误差的测量7.2.4.1 应在需校准的称量范围内均匀选取测量点,至少需有6个不同的试验载荷点,其中需包括零点、最大秤量点或接近最大秤量点。根据客户的需求可增加测量点。7.2.4.2 在测量之前,应将示值设置为零,测量可以按
19、照以下不同的方法选择进行:方法一:从零载荷顺序增加至最大秤量,在测量过程中的每一步都可以卸载载荷,卸载后需检查零点,如果零点示值不为零,应将示值设置为零。方法二:从零载荷顺序增加至最大秤量,在测量过程中不需要卸载载荷。注:1 方法二可能会在结果中产生蠕变效应。2 若客户要求,也可采用从最大秤量顺序减小至零载荷。3 尽量采用单个砝码。7.2.5 重复性的测量7.2.5.1 在重复性条件下,以实际一致的方法将同一载荷多次地放置在天平承载器上。重复性用标准偏差表示。注:重复性条件包括:相同测量程序;相同操作者;相同测量系统;相同操作条件和相同地点;并在短时间内对同一或相类似被测对象重复测量的一组测量
20、条件。7.2.5.2 试验载荷必须由适当的标准砝码或附录B要求的替代载荷组成。试验载荷应尽可能由单个砝码或单个替代载荷组成。7.2.5.3 选择载荷时,应合理考虑天平的最大秤量和实际分度值。对于单分度天平,通常试验载荷在接近5 0%最大秤量到接近1 0 0%最大秤量之间选取。如客户有特殊测量点需求,可调整测量点。7.2.5.4 对于多分度/多范围的天平,试验载荷通常在最小实际分度值对应的接近5 0%最大局部秤量到接近1 0 0%最大局部秤量之间选取。如客户有特殊测量点需求,可调整测量点。7.2.5.5 在每次测量之前,应将天平示值置零,在天平称量盘中间加载试验载荷,稳定后记录天平的示值。照此方
21、法至少重复测量6次。7.2.6 同载荷在不同位置的示值误差的测量7.2.6.1 同一载荷在不同位置的示值误差,用不同位置的示值与中间位置示值的最大差值表示。7.2.6.2 测量包括将试验载荷放在承载器的不同位置,放置方式需确保施加的载荷的重心在图1中的位置1(中心点),或尽可能接近的同等位置。根据承载器形状的不同,测量点数量及位置可以发生变化,如图1的(a)、(b)、(c)所示。除中心点外的其他5J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局测量点的位置按照图1所示,为中心点到秤盘边缘距离的1/2处。(a)(b)(c)图1 载荷位置7.2.6.3 多分度/多范围天平或单分度天平
22、,试验载荷均优选约为最大秤量的三分之一的单个砝码。7.2.6.4 测量可以按照以下不同的方法选择进行:方法一:(用于单分度天平)a)不易产生漂移的单分度天平:在测量之前,将示值置零。然后先将试验载荷放在位置1处,再按顺序移动至其他位置。记录每个位置的示值。b)易产生漂移的单分度天平:在测量之前,将示值置零。首先将试验载荷放在位置1,移除,然后放在下一个位置,又移除,依此类推,直至从最后一个位置移除,每次去除载荷后均需置零。记录每个位置的示值。方法二:(用于多分度/多范围天平)a)不易产生漂移的多分度/多范围天平:首先将试验载荷放在位置1,对天平进行除皮操作。然后将试验载荷按顺序移动至其他位置。
23、记录每个位置的示值。b)易产生漂移的多分度/多范围天平:首先将试验载荷放在位置1,对天平进行除皮操作。接着将试验载荷移至下一个位置,然后移回位置1,如显示不为零,则需置零。依此类推直至从最后一个位置移除。记录每个位置的示值。8 校准结果8.1 示值误差测量结果对于每一个试验载荷,用公式(1)计算示值误差(E)。E=I-mr e f(1)参考质量值mr e f可以是试验载荷的标称质量mN:mr e f=mN(2)mr e f也可以是试验载荷的折算质量mc:mr e f=mc=mN+mc(3)8.2 重复性测量结果根据测量点试验载荷的重复性示值计算标准偏差(s)。s=1n-1ni=1(Ii-I)2
24、(4)其中:I=1nni=1Ii(5)6J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局 式中:s 标准偏差;Ii 施加第i个载荷时的显示值;I n个显示值的平均值。8.3 载荷在不同位置测量结果根据不同载荷位置中获得的示值来计算载荷在不同位置的误差Ie c ci。Ie c ci=IL i-IL1(6)式中:IL i 第i个位置显示值(i=2,3,4,5);IL1 中心位置示值。8.4 校准证书经校准的天平发给校准证书。校准证书应至少包括以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页
25、数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;h)本次校准所用试验载荷的溯源性及有效性说明;i)校准环境的描述;j)校准结果及其测量不确定度的说明;k)校准证书签发人的签名或等效标识;l)校准结果仅对被校对象有效的声明。9 复校时间间隔客户应根据校准结果、使用频次、使用条件等情况自行确定复校时间间隔。7J J F1 8 4 72 0 2 0市场监管总局市场监管总局附录A电子天平测量结果的不确定度评定A.1 示值误差的标准不确定度被校天平的测量模型为:E=I-mr e f(A.1)合成标准不确定度的计算公式:u2E()=u2I()+
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