電子秤檢定是法定技術檢定機構的基本能力,除計量標準考核、檢定人員培訓、法定機構考核等周期性監督活動外,計量比對也是一種監督活動。通過主導實驗室、參比實驗室之間的比對活動,可以縱向、橫向評價實驗室的技術、能力水平,也可通過集中的比對活動,分析、評價參比實驗室存在的問題,促進技術機構的技術能力提升。從比對方案的制定,到比對結果的分析,提出關鍵的技術點,并對 2014 年浙江省電子秤計量比對進行總結。
電子秤廣泛應用于農貿市場、商場及流動攤販,與人民生活密切相關; 電子秤計量是民生計量的重要組成部分,其計量方法、計量操作關乎到計量結果的可靠性。因此對計量檢定機構的管理和監督,不僅從計量標準、人員資質、實驗室環境等方面進行評價,還應當通過計量比對活動,驗證和評判各檢定機構的能力水平,以確保區域范圍內計量的準確、可靠。
為加強對計量檢定機構的監督管理,提升機構的技術支撐能力,浙江省質量技術監督局在 2014 年度對全省范圍內市、縣兩級及專項授權計量檢定機構開展計量比對工作,其中電子秤計量比對主導實驗室為浙江省計量科學研究院,參比實驗室為市、縣兩級計量檢定機構,共計 72家
1.計量比對
計量比對是在規定的條件下,在相同量的計量基準、計量標準所復現或保持的量值之間進行比較、分析和評價的過程。
計量比對包含兩種形式: 量值比對和檢定 /校準比對 。量值比對是考察基準 / 標準量值的一致性,如各國力基準 / 標準機的基準 / 標準力值,各國質量基準 / 標準等。檢定 / 校準比對是考察不同檢定 / 校準實驗室出具的檢定 / 校準證書的一致性,如標準測力儀的檢定 / 校準比對、稱重傳感器的校準比對等。電子秤計量比對屬于檢定比對,目的是分析、評價計量檢定機構的綜合能力水平。
計量比對的過程包括計量比對方案的論證和定稿、計量比對的實施、計量比對的總結報告以及比對結果的上報等,表 1 為計量比對實施方案的主要內容.
2.實施方案中關鍵
電子秤計量比對以電子秤作為傳遞標準,電子秤以稱重傳感器作為傳感單元,將物體質量轉換電信號輸出,通過 A / D 轉換、電路信號處理,將物體質量值顯示出來。電子秤在出廠之前,通過砝碼進行標定,使其顯示值與真值符合; 砝碼約定真值不受不同地區重力加速度的影響,但稱重傳感器受到重力加速度的影響; 因此電子秤已在工廠進行標定合格,但在其他銷售地區或使用場合,仍要考慮重力加速度的差異,需重新進行標定。
電子秤的特性決定了移動式傳遞方式不太適合,故選擇固定地點的比對方式,集中到省院進行計量比對,這是制定比對方案的前提條件。
2. 1 傳遞標準
傳遞標準指在測量標準相互比較中用作媒介的測量標準。本次計量比對選擇 15 kg 量程電子秤作為傳遞標準,既體現出計量標準中配置砝碼的組合性,又考慮到固定地點比對方式,攜帶砝碼質量的便捷性。
2.2比對項目
JJG 539—1997 《數字指示秤檢定規程》中規定隨后檢定項目作為比對項目以稱量測試加載進程中 10 kg 和 15 kg 秤量點示值誤差 Ec 為 En值的評定依據; 10 kg 和 15 kg 秤量點 10 次重復性測試,作為不確定評定的參考數據。
2. 3 傳遞標準的優選
選取 10 臺電子秤,在比對項目點 ( 10 kg,15 kg) 進行 5 次重復性測量,取 5 次測量結果 ( 修正后示值誤差 Ec ) 的平均值作為評判數據; 時間安排如表 2 所示。
計量標準的穩定性考核提出兩種模式: ①對新建計量標準,每隔一段時間 ( 大于 1 個月) ,用該計量標準對核查標準進行一組 n 次重復測量,取其平均值作為該組的測量結果,共觀測 m 組( m≥4 ) 。取 m 的測量結果的最大值和最小值之差,作為新建計量標準在該段時間內的穩定性;
②對已建計量標準,每年用被考核計量標準對核查標準進行 1 組 n 次的重復測量,取其算術平均值作為測量結果,以相鄰兩年的測量結果之差,作為該段時間內計量標準的穩定性。
對于傳遞標準的優選規則,則借鑒計量標準的穩定性考核,取評判數據變化較為平緩或相對較小的電子計價秤作為傳遞標準。
2. 4 比對方式
72 家參比實驗室共分 5 組,計量比對采用花瓣式比對方式,每一小組由主導實驗室開始,各參比實驗室先后次序按指定方式產生,依據比對日程安排完成比對。主導實驗室在每個參比實驗室比對前后進行比對項目點測量,以完善比對數據及監控傳遞標準狀態。
2. 5 參考值
以主導實驗室在比對中多次稱量測試稱量點Ec 的平均值為參考值。在每天的計量比對試驗中,每比對組上午和下午各安排 1 家參比實驗室進行比對,在每家參比實驗室比對前后,主導實驗室各進行一次稱量測試。
以第 1 組為例,第 1 組 ( 傳遞標準 1) 比對計劃如下:
3.比對結果
參加實驗室比對結果的一致性是指各參比實
式中: Yji 為第 j 個實驗室上報的第 i 個測量點上的測量結果; Yri 為比對試驗第 i 個測量點的參考值; k 為包含因子,k = 2; ui 為第 i 個測量點上的標準不確定度。
72 家參比實驗室比對結果 En 值均小于 1,比對結果滿意。第 1 組參比實驗室比對結果及不確定度如圖 1 和圖 2 所示,其中◆代表各參比實驗室測量結果與主導實驗室參考值之差; 數字代表參比實驗室代碼。
4.結束語
盡管各參比實驗室順利完成計量比對,比對結果滿意,但在比對記錄、不確定評定、比對報告等材料中仍存在一定的問題,主要集中在不確定評定和電子秤檢定操作方面。電子秤的判定依據是修正后示值誤差 Ec 與允許誤差直接比較進行判定,參照符合性評定的要求,此時示值誤差不確定度不大于對應允許誤差的 1 /3,這一點在實際的不確定度評定中很少被考慮到,其次檢定過程中簡化操作較多,規范操作還有待提升。