砝碼量值傳遞檢定實驗室的構(gòu)建規(guī)劃 0引言
在我的量值傳遞系統(tǒng)中,質(zhì)量量值傳遞處于非常重要的地位。而砝碼作為承載質(zhì)量值的重要載體,其量值的準確性更是直接關(guān)系到質(zhì)量量值傳遞的準確性。”所以，砝碼量傳實驗室規(guī)劃布局的合理性,將直接影響到質(zhì)量量值傳遞工作。構(gòu)建規(guī)劃符合高標準要求的砝碼量值傳遞實驗室,是-個系統(tǒng)I程,因為實驗室不僅需要配備符合標準和規(guī)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(yōu)良的質(zhì)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(huán)境條件的要求都比較高。這里所說的各項環(huán)境條件,不僅僅只是指實驗室內(nèi)部的溫濕度、氣壓等常規(guī)環(huán)境技術(shù)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(nèi)部的恒溫系統(tǒng)等各種因素。所以構(gòu)建規(guī)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(gòu)建規(guī)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(yīng)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(huán)境狀況波動較,會對檢定結(jié)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(yīng)在表1所要求的穩(wěn)定的環(huán)境狀況下行。
表1 砝碼檢定環(huán)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(huán)境條件
要達到穩(wěn)定的環(huán)境條件,就要求實驗室配備能滿足上述要求的恒溫、恒濕設(shè)施。但由于氣流也是影響衡量儀器穩(wěn)定性的重要因素,砝碼量傳檢定時在質(zhì)量實驗室內(nèi)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(gòu)建砝碼量值傳遞檢定實驗室時,對實驗室 30cm處,風速應(yīng)不于0. 1m/s;所以實驗室應(yīng)盡量
使用中央空調(diào)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(nèi)部氣流的不穩(wěn)定。且空氣交換速率應(yīng)不低f 30次/h;實驗室內(nèi)新H風回送的交換比例應(yīng)低于30% ,并應(yīng)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(chǎn)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(nèi)部溫濕度不均衡情況的發(fā)天平臺臺面宜采用加厚花崗巖等石材,要水經(jīng)過表生,應(yīng)盡量避免有陽光直射至實驗室內(nèi)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(yīng)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(yīng)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(xiàn)減振功能) ,吸收來自外界產(chǎn)生的沖擊力。采用全鋼框架的天平臺同地面接觸處還應(yīng)采用防滑減震的橡膠地腳,使來自地面?zhèn)鲗У臎_擊力在此處得到標的要求非常高(在實驗室環(huán)境條件中已闡述) ,所 了次吸收和減振。依據(jù)相關(guān)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(yīng)能抗磁性，并有有靜電保護裝置工作臺基礎(chǔ)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(chǔ)，在實 3)照明裝置應(yīng)與工作臺保持定距離, 且好驗室地基基礎(chǔ)施工時,應(yīng)預(yù)留同減振工作臺基礎(chǔ)塊 使用冷光燈(熒光燈)以避免產(chǎn)生熱輻射所帶來的體積相同的基礎(chǔ)坑。地基深度為1m,基礎(chǔ)塊為鋼筋 空氣流動,從而給檢定工作造成影響?；炷两Y(jié)構(gòu)(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(yīng)盡量減少對設(shè)備產(chǎn)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(chǔ)塊和地基中。圖2所示采用橡膠減振墊減振的工作臺基礎(chǔ),施工時同采用碎石層和黃沙層減振的工作臺基礎(chǔ)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(chǔ)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(gòu)成為E2等級無磁標準砝碼和配套衡量儀器。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,重復(fù)性穩(wěn)定的質(zhì)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(tǒng)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(zhì)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(zhì)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(jié)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(jié)果以12組數(shù)據(jù)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(jié)
4.1靈 敏系數(shù)
e(i)=e城(1)+
Eg(1)-e(b)-S(1)
S(t)
$(1) 靈敏系數(shù):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(shù)) 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(jié)果有影響的不確定度分量行分析,通過實際的測試數(shù)據(jù)行計算,終給出測量結(jié)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(zhì)量技術(shù)監(jiān)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(zhì)量技術(shù)監(jiān)督總局.工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程( JJG351-1996).北京:中計量出版社，1997[3]黃濤.計量技術(shù)基礎(chǔ).北京:中計量出版社,2007
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