JJG 99-2006 砝码-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G9 92 0 0 6砝 码W e i g h t s 2 0 0 6-0 9-0 6发布2 0 0 7-0 3-0 6实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布砝码检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fW e i g h t sJ J G9 92 0 0 6代替J J G9 91 9 9 0J J G2 7 31 9 9 1 本规程经国家质量监督检验检疫总局2 0 0 6年0 9月0 6日批准,并自2 0 0 7年0 3月0 6日起施行。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湖北省计量测试技术研究院 参加起草单位:上海市计量测试技术研究院广东省计量科学研究院中国测试技术研究院国家轨道衡计量站北京市计量检测科学研究院山东省计量科学研究院 本规程委托全国质量密度计量技术委员会负责解释J J G9 92 0 0 6本规程主要起草人:姚 弘(中国计量科学研究院)陈 利(湖北省计量测试技术研究院)参加起草人:惠程智(上海市计量测试技术研究院)王卫忠(广东省计量科学研究院)丁京安(中国计量科学研究院)党正强(中国测试技术研究院)高长律(国家轨道衡计量站)陈 雪(北京市计量检测科学研究院)裴爱华(山东省计量科学研究院)J J G9 92 0 0 6目 录1 范围(1)2 引用文献(2)3 术语和计量单位(2)3.1 术语(2)3.2 计量单位(3)3.3 符号表(3)4 概述(5)5 计量性能要求(5)5.1 最大允许误差(5)5.2 扩展不确定度(5)5.3 折算质量(5)6 通用技术要求(7)6.1 形状(7)6.2 结构(8)6.3 材料(9)6.4 磁性(1 0)6.5 密度(1 0)6.6 表面状况(1 2)6.7 调整(1 2)6.8 标记(1 3)6.9 砝码盒及砝码标牌(1 4)7 计量器具控制(1 5)7.1 检定项目(1 5)7.2 检定条件(1 6)7.3 检定方法(1 7)7.4 检定结果的处理(2 8)7.5 检定周期(2 9)附录A 不同形状和尺寸砝码的图例(3 0)附录B 砝码进行组合比较时,修正值的计算公式(3 3)附录C 折算质量测量的不确定度计算(3 5)附录D 计算空气密度的公式(C I PM公式和近似公式)(3 9)附录E 检定记录表格(4 2)附录F 检定证书、检定结果通知书内页格式(5 4)附录G 原工作基准、一等、二等砝码的安排(5 6)J J G9 92 0 0 6砝码检定规程 本规程采用了O I ML国际建议R 1 1 1(2 0 0 4)中砝码的准确度等级及其主要技术指标,并用折算质量表述砝码质量值,替代了J J G2 7 31 9 9 1 工作基准砝码检定规程和J J G9 91 9 9 0 砝码(试行)检定规程。取消了原工作基准砝码、一等砝码、二等砝码和真空质量值。1 范围1.1 本规程适用于准确度等级为E1等级、E2等级、F1等级、F2等级、M1等级、M1 2等级、M2等级、M2 3等级、M3等级的1m g至50 0 0k g砝码。各准确度等级的砝码应配备相应的计量仪器进行使用。可用于检定准确度等级较低的砝码、衡量仪器。规程在实际使用中,砝码的标称值可根据需要在相应的准确度等级内向上、向下扩展。1.2 本规程适用于各种砝码的首次检定(修理后的检定视同首次检定,下同)、后续检定。1.3 砝码准确度等级的定义如下:1.3.1 E1等级砝码(原工作基准等级砝码):溯源于国家基准、副基准,用于检定传递E2等级砝码、用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.2 E2等级砝码:用于检定传递F1等级及其以下的砝码,用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.3 F1等级砝码:用于检定传递F2等级及其以下砝码,用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.4 F2等级砝码:用于检定传递M1等级、M1 2等级及其以下的砝码、用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.5 M1等级砝码:用于检定传递M2等级、M2 3等级及其以下的砝码、用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.6 M2等级砝码:用于检定传递M3等级砝码、用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.7 M3等级砝码:用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.8 M1 2等级和M2 3等级砝码:用于检定相应的衡量仪器,和与相应的衡量仪器配套使用。1.3.9 专用砝码:与活塞压力计、测力机(计)、张力计、力矩仪、扭矩仪、测功机等仪器配套使用的,或用于检定标准轨道衡的,由质量单位导出的其他量值单位的砝码。1.4 用于检定衡量仪器(不含质量比较仪)的砝码:如果检定过程中使用该砝码的实际质量值,则其扩展不确定度应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。如果检定过程中只使用该砝码的标称值,则其最大允许误差应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。1J J G9 92 0 0 62 引用文献本规程引用下列文献:J J F1 0 0 11 9 9 8 通用计量术语及定义J J F1 0 2 71 9 9 1 测量误差及数据处理J J F1 0 5 91 9 9 9 测量不确定度评定与表示G B6 6 8 21 9 9 2 分析实验室用水规格和试验方法O I ML国际建议R 1 1 1“E1,E2,F1,F2,M1,M1-2,M2,M2-3,M3等级砝码”(2 0 0 4年版)(第一部分:计量技术要求,第二部分:测量报告表格)R 1 1 1 W e i g h t so fc l a s s e sE1,E2,F1,F2,M1,M1-2,M2,M2-3,a n d M3,P a r t s1:M e t r o l o g i c a la n dt e c h n i c a l r e q u i r e m e n t sa n dP a r t 2:T e s tR e p o r tF o r m a t.E d i t i o n 2 0 0 4(E)使用本规程时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 折算质量,即折算质量值:一物体在约定温度和约定密度的空气中,与一约定密度的标准器达到平衡,则标准器的质量即为该物体的折算质量。约定温度(tr e f)为2 0;约定的空气密度(0)为1.2k g/m3;砝码折算质量的约定密度(r e f)为80 0 0k g/m3。折算质量值mc与真空中质量值m的关系式:mc=m+(Vc-V)0=1-0 0.9 9 98 5m(1)或m=mc+(V-Vc)0=0.9 9 98 51-0 mc(2)3.1.2 物体的密度:物体的质量除以其体积的商,公式为=mV。3.1.3 磁性:一种产生吸引或排斥力的效应。3.1.3.1 磁偶极矩(md):磁偶极的一个参数。偶极所产生的磁场强度,即:偶极和被磁化样块之间的力,与偶极矩成比例。偶极和带磁化率样块之间的力与偶极矩的平方成比例。3.1.3.2 磁场强度(H):由磁性材料(如永久磁铁或电流)所产生的当地磁场的强度。它是与在磁场中任一点的磁通密度有关的轴矢量。3.1.3.3 磁力(F1,F2,Fa,Fb,Fm a x和Fz):磁化或怀疑被磁化的材料由外界磁场而产生的力。3.1.3.4 磁导率():一种介质改变磁场的能力。3.1.3.5 磁常数 真空中的磁导率(0):0=4 1 0-7NA-2。3.1.3.6(体积)磁化率():一种介质改变磁场的能力。它与磁导率()的关2J J G9 92 0 0 6系为:/0=1+0/0值有时也称为相对磁导率,r。3.1.3.7(永久)磁化强度(M):表述材料物体,如砝码,在没有外界磁场中磁性状态的参数。(通常,磁性是个矢量,它的梯度和方向在材料的内部不一定恒定)物体的磁性在其周围的空间产生不均匀的磁场,因此对周围其他的物体会产生磁力。3.1.4 粗糙度参数或R-参数(Ra或Rz):描述样块侧表面粗糙度的参数。字母R表示所评估的侧表面类型,在这种情况下,R为表面粗糙度。样块的表面有不同的类型:粗糙度表面R参数,主表面P参数,曲表面W参数。3.1.5 标尺因子:将灵敏度砝码,质量ms,放在衡量仪器上所获得的相应的指示差Is的比率。3.1.6 灵敏度砝码:用于确定衡量仪器灵敏度的砝码。3.2 计量单位3.2.1 使用的单位质量:微克(g)、毫克(m g)、克(g)、公斤(k g)和吨(t);密度:公 斤 每 立 方 米(k g/m3)、克 每 立 方 厘 米(g/c m3)、毫 克 每 立 方 厘 米(m g/c m3)。3.2.2 砝码或砝码组的质量标称值应等于11 0nk g、或21 0nk g、或51 0nk g,其中“n”表示一个正的或负的整数或零。3.2.3 砝码序列3.2.3.1 砝码组的序列应由下列之一构成:(1;1;2;5)1 0nk g;(1;1;1;2;5)1 0nk g;(1;2;2;5)1 0nk g(优先使用);(1;2;3;5)1 0nk g(仅适用于使用中的砝码);(1;1;2;2;5)1 0nk g。3.2.3.2 一组砝码可以包括多个标称值相同的砝码。3.3 符号表符号 单位 定义ak g/m3潮湿空气的密度I天平的指示差,其中I=It-IrIs由于灵敏度砝码引起的天平指示的改变MP Em g砝码的最大允许误差mk g质量差,通常为被检砝码和标准砝码的质量差值mk g大约具有相同标准偏差的一组或一系列相同测量序列的测量的平均值mck g折算质量的差值0k g/m3空气密度的参考值,等于1.2k g/m3r e fk g/m3砝码的约定密度,例如80 0 0k g/m33J J G9 92 0 0 6|MP E/m0|砝码最大允许相对误差的绝对值C空气浮力的修正因子Cs对灵敏度砝码密度而言,空气浮力修正因子m cm g砝码的真空中质量修正值,即m-m0m ccm g砝码的折算质量修正值,即mc-m0d标尺分度值f标尺因子(k g/标尺分度)I衡量仪器的显示值(分度)j测量序列的次数z被检砝码的个数k覆盖因子,常为2或3(I S O不确定度表述指南:1 9 9 5)mk g固体(砝码)的真空中质量mck g砝码的折算质量m0k g质量,砝码的标称值(如:1k g)mc标准砝码密度r e d,被检砝码与标准砝码之间的平均测量差值n测量次数r标准砝码的下角标s标准偏差s灵敏度砝码的下角标t被检砝码的下角标w在砝码比较中,为使天平平衡,在较轻的称盘上添加的标准小砝码的下角标tr e f标准砝码的温度TK采用1 9 9 0国际温标(I T S-9 0)的热力学温度U扩展不确定度u标准不确定度Vm3固体(砝码)的体积Vcm3砝码的约定体积F1N用质量比较仪上第一组读数的平均质量改变量计算的平均力值F2N用质量比较仪上第二组读数的平均质量改变量计算的平均力值FaN用于磁化率的平均力值FbN用于磁性的平均力值Fm a xN用于磁化率的最大力值FzN质量比较仪与砝码在垂直方向或z方向的磁力4J J G9 92 0 0 64 概述4.1 砝码是一种复现质量值的实物量具。它具有一定的物理特性和计量特性:形状、尺寸、材料、表面状况、密度、磁性、质量标称值和最大允许误差等。4.2 对于一个砝码,它可以单独复现某一固定的质量值。对于砝码组,它不仅可以单独单个使用,而且也可将不同的单个砝码组合在一起使用,用以复现若干个大小不同的一组质量值。5 计量性能要求5.1 最大允许误差5.1.1 首次检定及后续检定的最大允许误差5.1.1.1 除了附录G中的特例和1.3.9的专用砝码以外,其他各准确度等级的砝码,首次检定、后续检定折算质量的最大允许误差不应大于表1中的要求。5.1.1.2 使用中的砝码,或与仪器配套使用的砝码,若其质量标称值在表1中没有,可用表1中已有的质量标称值累计得到;其质量最大允许误差的绝对值亦为对应的最大允许误差绝对值之和。5.2 扩展不确定度在规定的准确度等级内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,其折算质量的扩展不确定度,U(k=2),应不大于表1中相应准确度等级的最大允许误差绝对值的三分之一。U1/3|MP E|5.3 折算质量5.3.1 在规定的准确度等级(E1等级砝码除外)内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,首次检定时,折算质量mc与砝码标称值m0的差,正值不能超过最大允许误差绝对值|MP E|的三分之二,负值的绝对值不能超过最大允许误差绝对值|MP E|的三分之一:m0-13|MP E|mcm0+23|MP E|5.3.2 在规定的准确度等级(E1等级砝码除外)内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,后续检定中,如果具体限定了最大允许误差的单个砝码,则折算质量mc(根据5.2确定扩展不确定度)与砝码标称值m0之差的绝对值不能超过最大允许误差的绝对值|MP E|减去扩展不确定度:m0-(|MP E|-U)mcm0+(|MP E|-U)5.3.3 对于新生产的和修理后的增砣(含标准增砣),除符合上述关系外,检定时其折算质量还应符合下述关系式:mc-m005.3.4 对于E1等级砝码,其折算质量值与标称值的差的绝对值|mc-m0|,不得超过最大允许误差值的绝对值。5J J G9 92 0 0 65.3.5 经修理后的砝码,其修正值的控制范围按照5.3.1进行。表1 砝码最大允许误差的绝对值(|MP E|,以m g为单位)标称值E1E2F1F2M1M1 2M2M2 3M350 0 0k g2 50 0 08 00 0 0 2 5 00 0 0 5 0 00 0 0 8 0 00 0 016 0 00 0 025 0 00 0 020 0 0k g1 00 0 03 00 0 0 1 0 00 0 0 2 0 00 0 0 3 0 00 0 0 6 0 00 0 0 10 0 00 0 010 0 0k g16 0 050 0 01 60 0 05 00 0 0 1 0 00 0 0 1 6 00 0 0 3 0 00 0 0 5 0 00 0 05 0 0k g8 0 025 0 080 0 02 50 0 05 00 0 08 00 0 0 1 6 00 0 0 2 5 00 0 02 0 0k g3 0 010 0 030 0 01 00 0 02 00 0 03 00 0 06 00 0 01 0 00 0 01 0 0k g1 6 05 0 016 0 050 0 01 00 0 01 60 0 03 00 0 05 00 0 05 0k g2 58 02 5 08 0 025 0 050 0 080 0 01 60 0 02 50 0 02 0k g1 03 01 0 03 0 010 0 030 0 01 00 0 01 0k g5.01 65 01 6 05 0 016 0 050 0 05k g2.58.02 58 02 5 08 0 025 0 02k g1.03.01 03 01 0 03 0 010 0 01k g0.51.65.01 65 01 6 05 0 05 0 0g0.2 50.82.58.02 58 02 5 02 0 0g0.1 00.31.03.01 03 01 0 01 0 0g0.0 50.1 60.51.65.01 65 05 0g0.0 30.1 00.31.03.01 03 02 0g0.0 2 50.0 80.2 50.82.58.02 51 0g0.0 2 00.0 60.2 00.62.06.02 05g0.0 1 60.0 50.1 60.51.65.01 62g0.0 1 20.0 40.1 20.41.24.01 21g0.0 1 00.0 30.1 00.31.03.01 05 0 0m g0.0 0 80.0 2 50.0 80.2 50.82.52 0 0m g0.0 0 60.0 2 00.0 60.2 00.62.01 0 0m g0.0 0 50.0 1 60.0 50.1 60.51.65 0m g0.0 0 40.0 1 20.0 40.1 20.42 0m g0.0 0 30.0 1 00.0 30.1 00.31 0m g0.0 0 30.0 0 80.0 2 50.0 80.2 55m g0.0 0 30.0 0 60.0 2 00.0 60.2 02m g0.0 0 30.0 0 60.0 2 00.0 60.2 01m g0.0 0 30.0 0 60.0 2 00.0 60.2 06J J G9 92 0 0 65.3.6 在规定的准确度范围内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,其相邻两个周期的检定结果之差不得超过该砝码最大允许误差的三分之一。6 通用技术要求6.1 形状6.1.1 总则6.1.1.1 为了方便生产与识别,砝码应具有简单的几何形状。砝码的边和角应修圆,表面不应有锐边或锐角和明显的砂眼,以防止磨损和积灰。6.1.1.2 砝码组中的砝码,除了1g或小于1g的砝码,应具有相同的形状。6.1.1.3 使用中的砝码,在其磁性、质量量值已证实稳定的前提下,允许具有区别于本规程所规定的其他形状。6.1.1.4 与测量仪器配套使用的砝码,或为专门用途而特殊设计的砝码,允许具有区别于本规程所规定的其他形状。6.1.2 小于或等于1g的砝码6.1.2.1 小于或等于1g的砝码应为有适当形状的多边形片状或丝状砝码,易于夹取。在标称值的一个序列中,不应插入与本序列形状不同的其他形状。6.1.2.2 表2中给出砝码形状所表明的标称值,砝码体上不标记标称值。表2 1g及小于1g砝码的形状标称值多边形片状线 形(5、5 0、5 0 0)m g正边形(2、2 0、2 0 0)m g正方形、长方形(1、1 0、1 0 0、10 0 0)m g三角形五边形正方形、长方形三角形或5段2段1段6.1.3 1g到5 0k g的砝码6.1.3.1 1g砝码当与其倍量砝码放置,或单独放置时,可以是1g砝码倍量的形状;当与其分量砝码放置时,可以是1g砝码分量的形状。6.1.3.2 从1g到5 0k g标称值的砝码可参照附录A的图A.1和表A.2的外部尺寸。6.1.3.2.1 砝码可为直圆柱体或圆锥台体,参见图A.1。砝码体(不含提钮)的高度应约等于直径的平均值,可以在平均直径的3/4和5/4之间。6.1.3.2.2 砝码如带有提钮,其高度在砝码的平均直径和半径之间。6.1.3.3 5k g至5 0k g砝码也可以采用适于抓取的不同形状,如:轴、钩、环、或其他形状。6.1.3.4 5k g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级砝码可以是有圆形边角和坚固提钮的倒置正六棱台或平行六面体结构。M1等级、M2等级、M3等级砝码可参照附录A,图A.3,尺寸的公差实例见附录A,表A.4。6.1.3.5 砝码形状也可视需要为扁圆柱体(如增砣砝码)、圆盘,可以沿圆心或半径开上下贯通的孔或槽,以便取放。7J J G9 92 0 0 66.1.4 大于5 0k g的砝码6.1.4.1 大于5 0k g的砝码可以是圆柱形、矩形或其他合适的形状。6.1.4.2 大于5 0k g的砝码可以采用适于抓取的不同形状,如:轴、钩、环、或其他形状。6.1.4.3 如果M1等级、M2等级、M3等级或M1 2等级、M2 3等级砝码在平坦的地面(或轨道)使用,可以配备限制范围的滑轨或沟槽使用。6.1.5 其他砝码的形状装在仪器内,且作为仪器中配套使用的砝码、或根据其他特定的仪器结构、使用要求配备的砝码,为确保砝码的测量目的和测量准确度,砝码可作成与仪器结构或使用条件相适应的其他相应的形状。6.2 结构6.2.1 E1等级、E2等级、F1等级砝码6.2.1.1 1m g到5 0k g的E1等级、E2等级、F1等级砝码1m g到5 0k g的E1等级、E2等级、F1等级砝码应为实心整体结构,由整块材料构成,不带调整腔。6.2.1.2 大于5 0k g的砝码6.2.1.2.1 大于5 0k g的E2等级、F1等级砝码可以有一个调整腔。E2等级砝码调整腔的体积不应超过砝码总体积的1/10 0 0,F1等级砝码不得超过1/2 0。调整腔应密封,防水、防气。带有罗纹的螺栓、提钮或类似的部件可以封闭调整腔,其材料应与砝码材料相同,其表面状况应符合E2等级、F1等级砝码要求。6.2.1.2.2 首次调整后,调整腔总体积约为1/2应为空的。6.2.2 F2等级砝码6.2.2.1 1g到5 0k g的F2等级砝码6.2.2.1.1 1g到5 0k g的F2等级砝码可以有调整腔,其体积不应超过砝码总体积的1/4。调整腔应用提钮或其他的方式密封。6.2.2.1.2 首次调整后,调整腔总体积约为1/2应为空的。6.2.2.2 大于5 0k g的F2等级砝码大于5 0k g的F2等级砝码可由多块材料制造,需防水或防尘焊接封闭。砝码可由多种材料构成,其磁性应符合F2等级砝码的要求。6.2.2.2.1 大于5 0k g的F2等级砝码可以有一个调整腔,调整腔的体积不应超过总体积的1/2 0。调整腔应密封,防水、防气。带有罗纹的螺栓、提钮或类似的部件可以封闭调整腔。6.2.2.2.2 首次调整后,调整腔总体积约为1/2应为空的。6.2.3 M1等级、M1 2等级、M2等级、M2 3等级、M3等级砝码6.2.3.1 1g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级砝码6.2.3.1.1 1g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级砝码是否有调整腔不做强行规定,1 0 0g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级砝码应有调整腔。调整腔应有可靠的腔盖,避免外界物质进入。允许将调整腔打开加入调整物。调整腔的体积不应大于砝8J J G9 92 0 0 6码总体积的1/4。6.2.3.1.2 首次调整后,调整腔总体积约为1/3应为空的。6.2.3.2 1g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级圆柱形砝码,调整腔与砝码的垂直轴线同轴,开口在砝码提钮的上方,并加宽入口直径。调整腔的设计应考虑密封和易于开启,进行调整。6.2.3.3 5k g到5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级平行六面体砝码,调整腔可以在管形提钮内,或如果提钮是实心的,应在砝码正上方,开口在砝码侧面或上表面(见附录A,图A.3和A.5)。6.2.3.3.1 如果调整腔在管状提钮内(见图A.3),调整腔可以用螺纹塞子或带有中央提钮的盘盖封闭。塞子或盘盖可由铜合金或其他适当的金属材料制成,应由铅塞(或其他材料)塞入内部的螺孔或条形管中封闭。6.2.3.3.2 如果调整腔是在上方浇铸的,开口在砝码的侧面或上表面(见图A.5),调整腔应由软钢或其他适当的材料制成的盘关闭,由铅塞或适当的材料导入锥形孔中密封。6.2.3.4 大于5 0k g的M1等级、M1 2等级、M2等级、M2 3等级、M3等级砝码,砝码不应有任何导致积灰的腔体。6.2.3.4.1 砝码可有一个或多个调整腔,所有调整腔的总体积不应超过砝码总体积的1/1 0。腔体应密封、防水、防尘。调整腔可用带螺纹的塞子或提钮密封。6.2.3.4.2 首次调整后,调整腔内至少1/3的体积是空的。6.3 材料6.3.1 总则砝码通常应采用金属或合金制造,砝码应为耐腐蚀的。材料应在通常条件下使用或为了某种目的使用砝码时,砝码质量值的改变相对于该准确度等级的最大允许误差(见表1)而言可以忽略不计。6.3.2 E1等级、E2等级砝码大于或等于1g的砝码,其材料硬度和表面的抗腐蚀性应优于或类似于奥氏体不锈钢。6.3.3 F1等级、F2等级砝码为了提高砝码的抗腐蚀性和硬度,对于大于或等于1g的F1等级、F2等级砝码的表面应选用适当的金属铸造,其硬度和脆度应至少优于拉制黄铜。6.3.3.1 对于等于或大于1g的砝码,用于生产F1等级、F2等级砝码材料的硬度和脆度应至少等于铜合金的要求。6.3.3.2 对于大于5 0k g的砝码,用于生产F1等级、F2等级砝码体或外表面的材料的硬度和脆度应至少等于不锈钢的要求。6.3.4 小于或等于5 0k g的M1等级、M2等级、M3等级砝码6.3.4.1 用于生产小于1g的砝码材料应用抗腐蚀和氧化的金属材料制造。6.3.4.2 1g到5 0k g的圆柱体砝码应用铜合金,或硬度和抗腐蚀性与铜合金相类似的金属制造。灰口铁不应用于制造1 0 0g以下的砝码。9J J G9 92 0 0 66.3.4.3 5k g到5 0k g的矩形六面体砝码应用抗腐蚀性至少等于灰口铸铁的材料制造。它的脆度不应超过灰口铸铁。6.3.4.4 矩形砝码的提钮应用无缝钢管或铸铁制造,应与砝码体整体铸造。6.3.4.5 戥秤的秤砣应由铸黄铜制造。6.3.5 大于5 0k g的M1等级、M1 2等级、M2等级、M2 3等级、M3等级砝码6.3.5.1 砝码应由一块或多块材料制造,材料的抗腐蚀性要等于或优于灰口铁。6.3.5.2 在正常使用的条件下,材料的硬度和强度应能承受加载和冲击。6.4 磁性6.4.1 极化强度的极限砝码的磁性M通过极化强度0M表示,不得超过表3中的最大值。表3 最大极化强度,0M砝码等级E1E2F1F2M1M1 2M2M2 3M3最大极化强度,0M(T)2.582 58 02 5 05 0 08 0 016 0 0 25 0 0(A/m)26.42 06 42 0 04 0 06 4 012 8 0 20 0 06.4.2 磁化率的极限表4中给出了砝码磁化率不得超过的最大值。表4 最大磁化率,砝码等级E1E2F1F2m1g0.2 50.91 02g m1 0g0.0 60.1 80.742 0g m0.0 20.0 70.20.86.4.3 如果测量砝码极化强度和磁化率的所有数值小于这些极限值,则可以认为由于砝码磁性所引起的不确定度分量可忽略不计。表3和表4中给出的极化强度和磁化率的最大值是这样来的:天平称量盘处所存在的磁场和磁场梯度所引起的被检砝码的折算质量值的改变不应超过其最大允许误差的1/1 0。6.5 密度6.5.1 总则砝码的材料密度应满足空气密度(1.2k g/m3)的变化量在1 0%的情况下所引起的误差不应超过表1中给出的最大允许误差的1/4。表5 密度的最小和最大极限值(m i n,m a x)标称值m i n,m a x(1 03k g/m3)砝码等级(对M3等级砝码没有指标要求)E1E2F1F2M1M1 2M2M2 31 0 0g7.9 3 48.0 6 77.8 18.2 1 7.3 98.7 36.41 0.74.43.02.31.55 0g7.9 28.0 8 7.7 48.2 8 7.2 78.8 96.01 2.04.001J J G9 92 0 0 6表5(续)标称值m i n,m a x(1 03k g/m3)砝码等级(对M3等级砝码没有指标要求)E1E2F1F2M1M1 2M2M2 32 0g7.8 48.1 7 7.5 08.5 76.61 0.14.82 4.02.61 0g7.7 48.2 8 7.2 78.8 96.01 2.04.02.05g7.6 28.4 26.99.65.31 6.03.02g7.2 78.8 96.01 2.04.02.01g6.99.65.31 6.03.05 0 0m g 6.31 0.94.42.22 0 0m g 5.31 6.03.01 0 0m g4.45 0m g3.42 0m g2.3 注1:这是有关砝码密度的规则。令|MP E/m0|为砝码最大允许相对误差值。砝码密度应满足下述条件:如果|MP E/m0|1h用蒸馏水清洗后(2 44 8)h(1 22 4)h1 2h1h7.3.1.2 温度稳定在进行任何检定、测量之前,砝码都需要恒温以达到实验室的大气状况。特别对于E1等级、E2等级、F1等级砝码,温度应与测量室内的温度接近。表1 2中给出了强制的温度恒定最短时间(根据砝码尺寸、等级和本身的温度与实验室内温度的差)。一般情况,推荐的稳定时间为2 4h。71J J G9 92 0 0 6表1 2 温度稳定时间hT*标称值E1等级E2等级F1等级F2等级2 010 0 0,20 0 0,50 0 0k g7 951 0 0,2 0 0,5 0 0k g7 03 341 0,2 0,5 0k g4 52 71 231,2,5k g1 81 2621 0 0,2 0 0,5 0 0g85311 0,2 0,5 0g22111 0g10.5510 0 0,20 0 0,50 0 0k g111 0 0,2 0 0,5 0 0k g4 0211 0,2 0,5 0k g3 61 8411,2,5k g1 58311 0 0,2 0 0,5 0 0g6420.51 0,2 0,5 0g2110.51 0g0.5210 0 0,20 0 0,50 0 0k g10.51 0 0,2 0 0,5 0 0k g1 610.51 0,2 0,5 0k g2 71 010.51,2,5k g1 2510.51 0 0,2 0 0,5 0 0g5310.51 0 0g10.510 0 0,20 0 0,50 0 0k g1 0 0,2 0 0,5 0 0k g10.50.51 0,2 0,5 0k g1 110.50.51,2,5k g710.50.51 0 0,2 0 0,5 0 0g310.50.51 0 0g20.5 *T=砝码温度与实验室温度的差。7.3.2 表面粗糙度砝码质量的稳定性完全依靠砝码的表面状况。在其他情况相同的时候,具有光滑表面的砝码要比粗糙表面的砝码更稳定。在评估砝码表面粗糙度时,砝码表面需保持清洁。81J J G9 92 0 0 6用目力观察砝码表面粗糙度(刻字的地方除外),表面的斑痕,如划痕,不应作为表面粗糙度测量结果。表面粗糙度的评估仅适用于大于或等于1g的E1等级、E2等级、F1等级和F2等级砝码。首次检定和后续检定时,对砝码粗糙度仅进行目力检查。7.3.3 磁性7.3.3.1 在测量过程中磁力会产生负面的影响,这是由于这种力在质量测量中无法与重力相区别。磁力可以引起两个质量标准之间的相互作用,也可引起质量标准、或测量中使用的衡量仪器与周围相近的其他磁性物体之间的相互作用。在进行折算质量检定之前,应测定质量标准的磁性(永久磁化强度和磁化率),以确保磁作用可以忽略。磁性检测不合格的砝码不得进行折算质量的检定。铝制砝码的磁化率和永久磁化强度不用测量,因为其被认为是无磁的,磁化率远远小于0.0 1。对于小砝码(2g)和低准确度等级砝码(F1等级及其以下,2 0g),可参照材料生产厂给出的材料磁性参数。许多M等级的砝码是由铸铁或简单的钢合金生产的,因此M等级的砝码与E等级或F等级砝码相比,由于砝码与衡量仪器之间的磁作用力可产生更大的相对误差。所有的金属材料或多或少都带有一些磁化率,对于M等级的砝码,其合金材料中需特别注意可提高磁化率和易被磁化的材料成分。本规程中给出用于测量永久磁化强度和磁化率的方法,并包括计算公式。6.4.1条和6.4.2条给出了永久磁化强度和磁化率的极限。只要有合适的文件证实其有效性,并附有测量报告,也可采用国际建议R 1、1所描述的其他方法。7.3.3.2 永久磁化强度和磁化率 磁化率计法此方法可以通过测量弱磁砝码在由永久强磁铁产生的磁场梯度中所受的力,来确定砝码的磁化率(2k g),有必要在砝码底面多个位置上测量。在测量过程中,砝码一般是直立的。注意:如果砝码放置于高强磁场(对于生产E1等级砝码的典型合金钢,磁场强度2k A/m)中,测量过程可能导致被检砝码被永久磁化。因此推荐在测量过程中,砝码(E1等级)底面高度和磁铁中心高度之间的距离Z0最初约为2 0mm。若样品磁化率太小,对于磁化率计不能产生合理的信号,才减小Z0。1)设备标尺分度值不大于1 0g的衡量仪器;放置砝码的无磁工作台;放置磁铁的圆柱体。磁矩md,在0.1Am2数量级的圆柱体磁铁(此磁距为钐-钴或钕-铁-硼磁铁在体积为1 0 0mm3的典型值)。2)设备示意图磁铁的高度最好为直径的0.8 7倍,也可采用直径和高相等的磁铁。Z0为磁铁中心高度到砝码底面的距离。91J J G9 92 0 0 6图1 测量砝码磁化率和磁性的仪器,磁化率计方法h砝码的高度;Z1砝码顶部到磁铁中心的距离;Z0砝码底部到磁铁中心的距离;Rw砝码的半径 3)测量程序测量不同的参数(Z0,Rw,h),见上面设备示意图1。需要知道准确度为1%的当地重力加速度g值。将磁铁的北极向下,测量磁矩md;磁铁在工作台上表面产生的最大磁场为H=md2 Z30。其中,H的单位为Am-1,md为Am2,Z0为m。注意:在测量E1等级砝码时,H不得超过20 0 0Am-1;测量E2等级砝码时,H不得超过8 0 0Am-1;测量其他等级砝码时,H不得超过2 0 0Am-1。如果磁化率计的信号太弱,可减少Z0的高度来增强磁场强度H。仪器回零。将砝码放在工作台上,且在磁铁的正上方,通常3次,确保砝码放在中心处。a)记录加载时间、读数时间和卸载时间;b)根据重复测量的读数,计算衡量仪器显示的质量变化的平均值,m1;c)确定力F1=-m1g。如怀疑砝码已被明显磁化,则应翻转磁铁重复测量。a)距离Z0保持恒定;b)再一次将砝码放置在工作台上,且在磁铁的正上方,通常3次,确保砝码放在中心处;c)记录加载时间、读数时间和卸载时间;d)根据重复测量的读数,计算衡量仪器显示的质量变化的平均值,m2;e)确定力F2=-m2g。重复至。4)计算把各参数代入下列公式,计算砝码磁化率和永久磁化强度Mz。此时假设空气02J J G9 92 0 0 6的磁化率可忽略不计。当测量了F1等级和F2等级时,则磁化率表示为:=FaIaFm a x-0.4Fa(7)其中:Fm a x=306 4 m2dZ40,Fa=F1+F22对于磁极化强度:0Mz=FbmdZ014 Ib-1+0.2 3BE Z(8)其中:Fb=F1-F22BE Z是实验室内大气中磁场强度的垂直分量。通常,BE Z可视为实验室当地的地球磁场强度的垂直分量,依据海拔的不同,其范围为:-4 8TBE Z1),对于J系列的mc的方差计算为s2p(mc)=1JJj=1s2j(mci)(C.4)其中:自由度为J(n-1)。注意:附加在s2j(mc)的下角标j用于区别每个系列的标准偏差。C.2 标准砝码的不确定度u(mc r),(B类)C.2.1 标准砝码质量的标准不确定度u(mc r)应当由检定证书中扩展不确定度U和覆盖因子k(通 常k=2)的 商,并 结 合 标 准 砝 码 质 量 的 不 稳 定 性 引 起 的 不 确 定 度ui n s t(mc r)得到:u(mc r)=Uk2+u2i n s t(mc r)(C.5)标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度ui n s t(mc r)可以从对标准砝码多次检定之53J J G9 92 0 0 6后的质量变化中估计出来。如果无法使用当前的检定值,可由经验估计出此不确定度。C.2.2 如果使用已检定过的F1等级或更低准确度等级的砝码作为标准砝码,而它的检定证书中没有给出质量修正值和不确定度;或在使用中,只使用了砝码的标称值,没有应用其质量修正值的,则此不稳定度可由相应等级的最大允许误差MP E得到:u(mc r)=MP E23+u2i n s t(mc r)(C.6)C.2.3 如果在质量比较中采用组合的标准砝码,并且不知道它们的协方差,则可假设相关系数为1。不确定度应为线性的累计:u(mc r)=iu(mc ri)(C.7)其中:u(mc ri)是第i个标准砝码的标准不确定度。这是不确定度的上限。C.3 空气浮力修正的不确定度ub,(B类)空气浮力修正的不确定度可用以下公式C.8或C.9计算:u2b=