电子天平新旧版检定规程对比分析及检定实例

霍明星 谷文昊

【摘要】简要介绍了电子天平的应用及定期检定的重要意义，着重对比分析了2008版和2022版《电子天平》检定规程在适用范围、计量单位和检定项目等方面的变化，通过实例详细讲解电子天平的检定步骤、数据处理的过程和检定结果分析，总结了检定过程中应注意的事项。

【关键词】电子天平；检定；对比分析

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.055

Compare and Analyze the Old and New Verification Regulation of Electronic Balance

HUO Mingxing， GU Wenhao

（Shenyang Joint Logistics Support Center Drug Instrument Supervision and Inspection Station， Shenyang 110026， China）

Abstract： The application of electronic balance and the importance of regular verification are briefly introduced， analyzes the differences between the two versions of verification regulation of Electronic balance in verification item， unit and the scope of application， explains the steps of verification， data processing and the analysis of verification results through practical example in detail， summarizes several problems that should be paid attention.

Keywords： electronic balance； verification； comparative analysis

电子天平的检定依据的是JJG 1036《电子天平》检定规程。2022版检定规程在2022年12月7日发布，2023年6月7日正式实施，代替了2008版检定规程。按照《中华人民共和国计量法》要求，计量检定必须依据现行有效的规程、规范，因而及时学习新版检定规程十分必要。本文通过对比分析两个版本的规程，发现存在较大的变化，现归纳整理如下。

1.1適用范围的变化

2008版检定规程适用范围是全部的电子天平，而2022版检定规程明确规定：本规程适用于检定分度值e≥1 mg的电子天平。那么对于检定分度值e<1 mg的电子天平，在引言中已也给出了溯源方法，即划入质量比较仪或电子天平校准范畴。

1.2引用文件的变化

2008版检定规程的引用文献在计量性能要求、主要技术指标等方面采用了国际法治计量组织（OMIL）的Non-automatic weighing instruments《非自动衡器》中的相关内容，而2022版检定规程引用的文件包括OMILR76-1：2006《非自动衡器第1部分：计量和技术要求测试》和OMIL R76-2：2007《非自动衡器第2部分：测试报告格式》，并且新增引用JJG 99《砝码》检定规程和JJF 1229《质量密度计量名词术语及定义》。2022版检定规程的引用更加明确、清晰，使阅读者容易找到引用出处。

1.3最小秤量的定义

2022版检定规程对于最小秤量定义是：一个规定的载荷值，小于该载荷值时称量结果可能产生过大的相对误差。相较于2008版检定规程增加了“一个规定的载荷值”，使得“该载荷值”有了具体出处，语义更加明确，逻辑更加清晰。

1.4计量单位

2022版检定规程增加了计量单位ct（carat，克拉）。ct是宝石贸易等特殊领域的法定计量单位，电子天平的米制计量单位g可以转换成米制克拉ct（1 carat=0.2 g），解决了宝石贸易领域的专用天平无法计量检定的问题。

1.5计量性能要求

2008版检定规程对于检定分度值e和实际分度值d的要求是：“d≤e≤10d，在一般情况下，检定分度值e还应服从e=10k kg，其中k为正整数、负整数或零。”而2022版检定规程增加了e≠d的前提条件，检定分度值应符合e=10kkg的规定；除此之外，还增加了当e=1 mg时，允许d<0.1 mg，并给出例子。2022版检定规程说明了d和e之间可以有更多的关系。

1.6增加对标准砝码的要求

2022版检定规程增加了对标准砝码的要求：“应配备一组满足JJG 99要求的标准砝码，在检定过程中如果使用砝码的实际质量值，则砝码的扩展不确定度不得超过相应载荷最大允许误差绝对值的1/3。如果检定过程中使用砝码的标称值，则砝码的最大允许误差不得超过相应载荷最大允许误差的1/3。”相较于2008版检定规程而言，新版检定规程要求标准砝码必须检定合格，符合JJG 99的要求，且在检定过程中对使用砝码的标称值和使用砝码的实际质量值都作了明确的规定，对如何选择标准砝码给予了清晰指导。

1.7增加检定项目

2008版检定规程有4个检定项目，分别为外观检查、偏载误差、重复性和示值误差。2022版检定规程在此基础上增加了2个检定项目，分别为置零准确度和除皮称量。除此之外，在重复性项目中首次检定的测量次数增至10次。2008版检定规程规定的测试次数是不少于6次。

1.8附加载荷ΔL的定义

当d>0.2e时，应先确定天平修约前的示值，消除任何包含在数字示值中的化整误差。2022版检定规程对于附加载荷ΔL有了明确的定义，即在天平上放置某一载荷L，记录的示值为I，逐一加放相当于0.1d的附加砝码，直至天平的示值明显地增加一个分度值（I+e），记录加放在秤盘上的附加载荷ΔL。2022版规程明确地解释了附加载荷的测量方法和来源。

1.9偏载误差检定中载荷加载位置

2022版检定规程在电子天平偏载误差检定项目中重新规定了载荷加载位置，用长方形秤盘和椭圆形秤盘示意图代替了2008版规程中的正方形秤盘和圆形秤盘，使其更具有普遍意义和代表性，同时还修改了测量位置的序号，并对每个加载位置都做了清晰的标记。除此之外，三角形秤盘的载荷加载位置的区域划分有了较大的变化。2008版检定规程将三角形秤盘划分成4个区域，测量5个点，而2022版检定规程则将三角形秤盘划分为3个区域，测量4个点即可。2022检定规程的载荷位置安排明显更合理。

2.1检定依据

JJG 1036—2022《电子天平》检定规程。

2.2标准计量器具

E2等级砝码，2023年5月4日溯源于辽宁省计量科学研究院，检定证书号：23030805196。检定过程中使用砝码的标称值，通过查看检定证书和计算电子天平相应载荷的最大允许误差，确定砝码的最大允许误差不超过相应载荷最大允许误差的1/3，符合规程要求，该砝码可以作为此电子天平的标准器具。温湿度计：温度分度值为0.1℃，湿度准确度为2%。

2.3检定方法

2.3.1检定前准备

天平预热稳定后，调整天平水平指示器的水泡处于中心位置，记录环境条件温度和湿度，按CAL（calibration，校准的简称）键，对天平自校准，自校准结束后用200 g砝码进行一次预加载。

1）外观铭牌。根据《电子天平》检定规程要求，对天平外观进行检查，符合通用技术要求。通过查看铭牌获得如下信息，型号：CPA225D，出厂编号：28390447，准确度等级：〇Ⅰ级，生产厂家：sartorius，最大秤量（Max）：100 g/220 g，最小秤量（Min）：1 mg，检定分度值（e）：0.1 mg，实际分度值（d）：0.01 mg（100 g）、0.1 mg（220 g）。具有法治计量管理标志。根据规程计算出的最小秤量为：Min=100d=100×0.01 mg=1 mg。

两个实际分度值將天平分为2个局部称量范围，且局部称量范围是根据所加载荷的增减自动确定的，因此判定此电子天平为多分度天平。应按照实际分度值d=0.01 mg、最大秤量Max=100 g，实际分度值d=0.1 mg、最大秤量Max=220 g两个电子天平分别检定。此次以实际分度值d=0.1 mg，最大秤量Max=220 g为例讲解检定方法。

2）判定电子天平级别。根据规程定义计算出电子天平的检定分度数为：n=Max/e=220/0.001=2.2×105。通过《电子天平》检定规程中的表2可知，符合〇Ⅰ级要求。

3）最大允许误差。根据电子天平铭牌提供的信息和规程中〇Ⅰ级电子天平最大允许误差要求计算如下：0≤m≤50 g时，最大允许误差为±0.5e，即为±0.0005 g；50

为±1.5e，即为±0.0015 g。

2.3.2偏载误差

2.3.4示值误差

根据规程要求，选取1 mg、20 g、50 g、100 g、200 g和220 g 6个检定点。先加放1 mg砝码，记录零点附近示值E0，卸载后逐渐往上加载检定点载荷，直到加至天平的最大秤量，然后逐渐地卸下载荷，记录电子天平示值，根据公式（1）计算每个点的误差，根据公式（2）计算每个点的修正误差Ec。

2.3.5置零准确度

天平空载时按下置零键，待天平出现稳定符号提示后，在天平秤量盘加放1 mg的小砝码，稳定后读取天平示值I，按公式（1）计算误差。

2.3.6除皮称量

规程要求选取1/3最大量程到2/3最大量程的除皮载荷，因此选取标称值为100 g的砝码，按要求选取试验载荷1 mg、 20 g、50 g、100 g、110 g 5个点。先将100 g载荷放置在秤盘中央，按tare键去皮，然后逐一加放试验载荷，记录天平示值I，根据公式（2）、（3）计算误差和修正误差。

2.4检定结果的处理

将上面的结果数据填到检定结果中，建议将检定结果数据以检定分度值e表示，方便判定合格与不合格。通过比较检定结果和最大允许误差（MPE），检定结果均小于最大允许误差，电子天平检定结果为合格。按照上述同样的方法检定实际分度值d=0.01 mg、最大秤量Max=100 g的另一个分度值的电子天平，检定结果为合格。综合以上检定结果判定，此天平的检定结论为合格，出具检定证书。

2.5检定注意事项

1）电子天平是精密仪器，对环境要求较高，应放置在平稳的台上，不应有震动、电磁、气流等影响量，检定前应先开机预热1 h～3 h。由于电子天平多是外场检定，因此必要时，请操作人员提前打开预热。2）通过查看电子天平铭牌可知，检定分度值e=1 mg，实际分度值d=0.01 mg，不满足d>0.2e，因此计算示值误差值时，无须确定天平化整前的示值。3）检定电子天平前，先记录电子天平的环境温度，确保环境温度相对稳定，必要时可使用温度控制设备，在检定结束后，再查看室内温度。对Ⅰ级天平，检定前后室内温差应小于1℃，其他等级的天平温差应小于规定温度范围的1/5，且不大于5℃。环境温差超过允许值需重新检定。4）在示值误差检定项目中，要注意按顺序加载、卸载。检定电子天平时应在短时间内完成所有项目的检测，间隔时间不可太长。5）在偏载误差检定项目中，如果每次卸载砝码后，零点有偏差时不对天平清零。在天平重复性项目中，如果多次称量之间的零点有偏差，应对天平重新置零。6）用最小秤量1 mg砝码示值和标称值之差计算零点附近误差E0。7）在检定除皮称量项目时，规程要求试验载荷点必须包括：零点或零点附近、最小秤量、最大允许误差转换点对应的载荷、最大秤量减除皮载荷，按照要求除皮载荷选择100 g标准砝码，天平的最大秤量减除皮载荷为120 g，由于所用的标准砝码是E2等级，除去100 g的除皮载荷，剩余砝码不能凑够120 g载荷，因此选用了110 g的载荷点。解决方案是增加E2常用砝码数量，以满足检定需要。

电子天平是非常精密的仪器，周围的环境和使用人员的操作手法非常容易影响它的性能。电子天平的检定不同于其他设备，具有较大的灵活性。每台电子天平的量程、检定分度值和实际分度值不尽相同，因此每检定一台电子天平都要重新设定检定点，计算最大允许误差。电子天平的检定本身并不复杂，只是操作步骤和计算较为烦琐，需要检定员严格按照标准操作规程逐步细心操作、耐心计算，才能高效完成检定任务。2022版电子天平检定规程已经发布并实施，各检定机构要注意及时更新测量标准的检定依据，及时参加新版规程的宣贯培训，按照新版检定规程要求实施计量工作任务。

【参考文献】

[1]电子天平：JJG 1036—2022[S].

[2]电子天平：JJG 1036—2008[S].

[3]中华人民共和国计量法实施细则（2022年修正本）[A/OL].（2022-04-21）[2024-02-01].https：//www.samr.gov.cn/jls/zcfg/ jlfg/art/2023/art_41061647ce67439b948f1a7ff833bd97.html.

【作者简介】

霍明星，女，助理工程师，学士，研究方向为医疗设备的计量检定和监督管理。

通讯作者：谷文昊，男，高级工程师，学士，联系电话：024-28837752。

（编辑：李加鹏）