关于F2等级砝码组中1kg砝码的示值超差问题分析
力学*电学室Lrq2011-11-23
关键词：调整质量；示值误差；1kg称量点；组合砝码；修正值。
引言：本实验室F2级砝码经XX省计量所检定后，其中标称值1kg的砝码在本实验室电子天平上称量，其示值误差严重超差，送省所检修后，其示值误差仍然不理想，以下对相关的校准数据进行分析。
检修前，该砝码用本实验室电子天平（XP5003SDR，e=10d=10mg）称量，其示值为999.964g；
送省所检修，调整质量：△m=+25mg，调整后修正值为-1mg，即其示值为999.9990mg；
检修取回后，用同一台电子天平称量该砝码，其示值为999.988mg，修正误差为-11mg，前后对比示值相差△m=24mg；
下面我们分析修正后该砝码的示值准确与否：
首先从（本实验室）电子天平的允许误差出发，在1kg称量点，允许误差为±10mg，对比该砝码的修正误差（-11mg），显然已经超差。
其次，我们换个角度，采用组合砝码的方式，对该电子天平1kg称量点的示值准确性进行检验，这里我们采用F2级砝码（100,200，200*，500）g的组合方式，其中，标称值100/200/200*这三个砝码的示值误差△m分别为（0、-1、0）mg，500g砝码的示值为499.997mg，组合称量的示值为999.996g。根据省所的检定证书，100/200/200*/500g这四个砝码的修正值分别为（+0.6、+0.5、+0.8、+0.5）mg，其组合质量的误差较小，可以忽略其组合质量误差的影响。由此，我们暂且相信，该电子天平在1000g称量点的示值准确性是可信的。
那么，现在我们遇到了一个两难的问题，到底是1kg砝码质量超差（即省所的标准天平不准确）还是本实验室电子天平在1kg称量点的示值不准确，亦或是两者都可疑？
首先得排除一个因素的影响，那就是砝码在运输过程中质量的变化。砝码在本实验室的天平上称量，检修前后两次示值分别为999.964mg、999.988mg，前后差值为24mg，这与省所的检修数据△m=+25mg基本一致，故可以排除砝码在运输过程中质量变化的影响。同时，我们也必须从中认识到在1kg称量点，本实验室用的电子天平和省所的电子天平确实存在偏差，估计值在12mg左右。
我们从天平的构造原理来分析，在小量程范围内，天平的示值线性度固然优于其大量程范围的线性度，而且从校准数据来看，省所和本实验室的电子天平，在（100~500）g范围内，其线性度都相当吻合，因此我们择优相信两台电子天平在小量程范围内示值准确性是可靠的。对于大量程范围，特别是1kg称量点，本实验室的电子天平和省所的电子天平，其示值误差相差11mg，而从上面的分析可以看出，用本实验室的电子天平称量质量为1kg的组合砝码，其示值误差也在允差范围内，而且比较的理想。
由此，问题的矛头回到了省所的电子天平上面，而且我们查了检定证书，省所第一次给出的修正值是-6.9mg(1kg砝码)，相对于其示值999.964mg而且，这是很滑稽的。