砝碼量值傳遞檢定實驗室的構建規劃

 0引言

      在我的量值傳遞系統中,質量量值傳遞處于非常重要的地位。而砝碼作為承載質量值的重要載體,其量值的準確性更是直接關系到質量量值傳遞的準確性。”所以，砝碼量傳實驗室規劃布局的合理性,將直接影響到質量量值傳遞工作。構建規劃符合高標準要求的砝碼量值傳遞實驗室,是-個系統I程,因為實驗室不僅需要配備符合標準和規程要求的高準確度等級標準砝碼,還要配備高準確度等級,性能優良的質量量值傳遞衡景儀器。而用f量值傳遞的衡量儀器和其他用途的衡量儀器(如分析平等)相比,各項環境條件的要求都比較高。這里所說的各項環境條件,不僅僅只是指實驗室內部的溫濕度、氣壓等常規環境技術指標，更主要的還括實驗室周圍的地理條件、所處方位以及實驗室內部的恒溫系統等各種因素。所以構建規劃個符合要求的砝碼量傳實驗室需要從多方面綜合考慮，下面就針對量傳F1等級砝碼的實驗室構建規劃的要求作出具體說明。

所以,要求實驗室必須建立在整幢實驗樓的地面層(下面無類似地下室或停車場等任何建筑)，并且周圍應無明顯的振源以避免振動對衡量儀器造成影響。

      砝碼屬于較高準確度等級的標準計量器具,在行量值傳遞檢定時,如果實驗室的溫度、濕度等環境狀況波動較,會對檢定結果的準確性帶來較的影響,F,及以F等級砝碼的量傳檢定應在表1所要求的穩定的環境狀況下行。
 

表1  砝碼檢定環境條件要求

      砝碼準  相對濕度范圍確度等級  及變化要求30% ~ 70%，每4h變化15%  30% ~ 70%，每4h變化15%溫度變化要求 每4h變化20每4h
變化3.5C每4h變化5CM1
 

實驗室環境條件

      要達到穩定的環境條件,就要求實驗室配備能滿足上述要求的恒溫、恒濕設施。但由于氣流也是影響衡量儀器穩定性的重要因素,砝碼量傳檢定時在質量實驗室內部不允許有容易察覺到的氣流存在。特別是在工作臺上方距離工作臺上表面在構建砝碼量值傳遞檢定實驗室時,對實驗室  30cm處,風速應不于0. 1m/s;所以實驗室應盡量

      使用中央空調采取集中恒溫、恒濕方式，尤其注意不能采用暖氣、電暖氣等來提供恒溫,以盡量避免不均勻的熱源存在，造成實驗室內部氣流的不穩定。且空氣交換速率應不低f 30次/h;實驗室內新H風回送的交換比例應低于30% ,并應盡量減小送風噪

10~3g.且其振動頻率(低頻率)的范圍在50~500Hz氣流產生不均勻.對衡景儀器的使用浩成影響。
 

實驗室地基及工作臺

      同時為避免實驗室內部溫濕度不均衡情況的發天平臺臺面宜采用加厚花崗巖等石材,要水經過表生,應盡量避免有陽光直射至實驗室內部，有條件的  面處理的花崗巖臺面，厚度至少為60mm,重量至少可建成無窗實驗室。如有窗戶,窗戶密閉性應良好  達100kg,這樣可依靠其自身重力減少外界振動等且朝向選取朝北背陰方向,并要使用避光防塵性能  因素對測試準確度的影響。臺面和天平臺框架問應好的厚窗簾遮蔽窗戶。  采用軟連接(可在兩者之間加放減振塊或減振墊等

      實現減振功能) ,吸收來自外界產生的沖擊力。采用全鋼框架的天平臺同地面接觸處還應采用防滑減震的橡膠地腳,使來自地面傳導的沖擊力在此處得到標的要求非常高(在實驗室環境條件中已闡述) ,所  了次吸收和減振。依據相關標準和不同等級砝

      碼檢定工作的要求,還可行多級減震,精度可達萬分之至十萬分之。

      工作臺還應能抗磁性，并有有靜電保護裝置工作臺基礎四周同實驗室地基相分離(在兩地基之(使用除靜電裝置,天平接地等方法)以防止靜電對間有5cm間隙)，盡量減少相互干擾。如圖1  衡量儀器帶來危害。

所示,采用碎石層和黃沙層減振的工作臺基礎，在實  3)照明裝置應與工作臺保持定距離, 且好驗室地基基礎施工時,應預留同減振工作臺基礎塊  使用冷光燈(熒光燈)以避免產生熱輻射所帶來的體積相同的基礎坑。地基深度為1m,基礎塊為鋼筋  空氣流動,從而給檢定工作造成影響。混凝土結構(C30水泥),澆筑時先在干燥的防震沙上覆蓋層防水層。施工時應盡量減少對設備產生磁場的影響，要認真細致檢查,避免磁性物件或鐵器等容易磁化的物件落人基礎塊和地基中。圖2所示采用橡膠減振墊減振的工作臺基礎,施工時同采用碎石層和黃沙層減振的工作臺基礎的注意事項相同，只是所采用的減振材料不同。
 

3 標準裝置配置

      誠震塊或成振型平臺

      地門能凝七水泥失↓或振工作臺基礎塊)黃沙層單層圖1采用碎石層 和黃沙層減振的工作臺

      量傳F1等級砝碼需要使用F2等級砝碼標準裝置，其標準器的主要構成為E2等級無磁標準砝碼和配套衡量儀器。隨著科學技術的發展,重復性穩定的質量比較儀已逐漸成為砝碼量傳實驗室衡量儀器的主流配置,并逐漸替代傳統的TG328、TC332等系列的機械天平。-套完整的F1等級砝碼基本括:1mg、2mg、5mg、10mg、20mg、50mg、100mg 200mg、 500mg、1g、2g、5g、10g、20g、 50g、100g 200g、500g、1kg、2kg、5kg、10kg、20kg,由于被檢砝碼的質量量值不同,所以必須科學合理的選擇衡量儀器,表2為-套較合理的質量比較儀配置方案。這樣的配置,不僅可很好的滿足F1等級砝碼量
0C帶來的誤差不過+0.54μV(相當于+0.1C)，按照均勻分布，含因子h=√3 ,取半寬0.54μV,故標準不確定度u(e標3)= 0.54/3 =0.31μV
5)輸人量e際(t)的標準不確定度u(e標)的計算輸人量e標(t)的標準不確定度u(eu)由分項u(e標) ~u(e標1)合成,則標準不確定度為:
u(eh)=√u(e標)+u(etz2)2+u(ex3)"+u(ea)
=√10.7271-+0.049-+0.042+0.312= 10. 732μV

5擴 展不確定度
取含因子k=2,則U=kXu。=2x66.376= 132.75μV ,換算成溫度為:U=3.1C :

6測量結果
12次測量的平均值e被(tT)= 16. 5764 mV,換算成溫度為u=404.2C ;校準結果以12組數據的平均值表示,為(404.2+3.1)C, k=2。

合成標準不確定度
7小結
4.1靈 敏系數
e(i)=e城(1)+
Eg(1)-e(b)-S(1)
S(t)
$(1) 靈敏系數:C,=1 C2=
S標(i)
查表可得400C時, =42.24μV, =9.57μV,因此,C2=4.41,C3=-4.414.2  合成不確定度ue
u。=√[eu(e數) J2+[c2u(E際) ]+[c3u(e)]
=√40.39392 +(4.41x5.2382)2+( -4.41x10.7318)2= 66.376μV

本文通過對廉金屬熱電偶行測,并對測量結果有影響的不確定度分量行分析,通過實際的測試數據行計算,終給出測量結果,為廉金屬熱電偶在以后的不確定度評定中提供了參考方法。

參考文獻
家質量技術監督總局.測量不確定度評定與表示(JJF1059- 1999).北京:中計量出版社, 1999
家質量技術監督總局.工作用廉金屬熱電偶檢定規程( JJG351-1996).北京:中計量出版社，1997[3]黃濤.計量技術基礎.北京:中計量出版社,2007