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标准测力仪的结构与工作原理
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计量是单位统一、量值准确可靠的活动。对材料试验机进行量值传递的上级标准器是标准测力仪，仪器计量特性的保持是材料试验机准确度的前提。

标准测力仪的计量特性主要指其准确度与稳定性。

标准测力仪计量准确度的主要通过周期检定来实现，一般检定周期为一年。稳定性是指这一年内保持计量准确度的能力，这就需要实验室制定内部质量控制程序、采取能力验证活动。

由于标准测力仪的准确度是通过规范的法定检定来实现的，所以计量准确度的前提的关键在于计量标准器的稳定性考核。通常，对标准测力仪进行稳定性考核的工作也称为“期间校验”。

1、标准测力仪的结构与工作原理

(1)标准测力仪的分类

常见的试验机计量标准器有两种，一种是百分表式标准测力仪，如图2-1所示，另一种为传感器式标准测力仪，如图2-2所示。传感器式标准测力仪既有压向又有拉向的，其中量程较大的一般为压向。百分表式标准测力仪多为压向。

标准测力仪的分类

实际工作中，也可用压向的传感器式标准测力仪或百分表式标准测力仪测量拉力机，但这种情况下应安装反力架。

(2)百分表式标准测力仪的结构

百分表式标准测力仪以百分表作为指示器，来测量环状体在标准力作用下相应的变形量，并传递力值的计量标准器。

弹性体中，标胶多见的有适用于较小力值测量的圆形结构和适宜较大力值测量的椭圆形结构。另外，还有棱形、长盒形、梁形等结构型式，弹性体的变形指示机构一般是通过百分表测量，它又分为直读式和杠杆放大式两种。

(3)传感器式标准测力仪的结构

目前越来越多地用传感器式标准测力仪作为力的传递标准。它大的优点是携带使用方便。传感器式标准测力仪主要有测力传感器和二次仪表两部分组成，测力传感器式提供与输入的力值有确定关系的电量，二次仪表提供测力传感器所需要的激励电压货激励频率，并对测力传感器输出信号进行处理、显示和打印。

分析仪表仪器计量检测的重要性
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社会在进步，科技在发展，仪器计量工作中使用的分析仪表仪器越来越多，而且灵敏度、度越来越高，不断的满足人们的生活、工作所需。随着分析仪表仪器度、灵敏度等不断提升，当前仪器计量工作的检测水平也在不断的提高，分析仪表仪器计量检测，是分析仪表仪器的基础，因此分析仪表仪器的计量检测非常重要。

1、仪器计量检测工作

自古以来都有仪器计量检测工作，传统的仪器计量检测工作用斗仪器计量，随着时代的进步和科技的发展，当前我国生活中的仪器计量检测工作不仅将传统的仪器计量检测工作进行了延续，还将传统的仪器计量检测工作中使用的仪器进行了创新。当前我们生活、工作中进行仪器计量检测工作时，采用的工具是、高准确度、高灵敏度的分析仪表仪器，从传统仪器计量工具得到启发，并将传统仪器计量工具创新，适应时代的需求和发展特点。

仪器计量

目前的仪器计量检测工作需要在科学的方法和仪器计量检测设备的基础上进行，仪器计量检测工作已经遍及到我们生产生活中的各个方面，对各种所需物质的质量、数量等进行检测、分析、记录、控制以及管理，仪器计量检测工作不仅是对标准量值进行传递，还会对物质的生产过程、生产工艺进行监督检测和控制。我们生活中有非常多的信息需要管理，有非常的数据需要计算，也有非常多的物质需要检测,在我们的生活中如果没有了仪器计量检测工作，也就是失去了产品质量的，将无法保障产品的质量。

质量是产品的生命，没有了质量产品将无法生存，因此需要产生的质量，产品质量就要仪器计量检测工作的顺利进行。通过仪器计量检测工作得到产品的质量数据，将产品质量提升。仪器计量检测工作的进行，可以有效的减少资源的浪费，节约能耗，提升经济效益等，仪器计量检测工作的进行有很多优点，不仅可以产品质量、提升企业的经济效益，仪器计量检测工作的也是一个国家、一个企业现代化水平高低的体现标志。在社会不断进步和发展的过程中，仪器计量检测工作会越来越受到人们的关注和重视，仪器计量检测工作将度量范围，向着多方面进行。

2、分析仪表仪器的计量检测要求

加强对分析仪表仪器等仪器计量工具的管理，是仪器计量检测质量的基础，因此为了仪器计量检测的质量，需要严格的按照分析仪表仪器的使用要求，对分析仪表仪器进行校准、调整和检修，需要分析仪表仪器在其使用寿命期限中可以正常的运行，并其使用的度、灵敏度、准确度。

在仪器计量检测中如果遇到异常的分析仪表仪器，需要进行精细检测和维修，对于仪器计量检测工作中不常用的分析仪表仪器，需要对其进行定期的检查和维护，这些不常用的分析仪表仪器的使用时，各项性能均是良好的，有较高的灵敏度、度和准确度，可以正常使用。对于超出使用期限或者是超出检测期限没有检测的分析仪表仪器不与使用，要仪器计量检测工作的质量，进行产生的检测质量。分析仪表仪器的精度一般都非常的高，在调试、维修中，需要使用配套的检测工具，不能影响到分析仪表仪器的精度，对于发生故障的仪表仪器，需要送到其生产单位进行检测和维修。

仪器计量检测工作质量，就是分析仪表仪器的质量，定期对分析仪表仪器进行维修保养，这是仪器计量检测质量的前提。在分析仪表仪器计量检测的过程中，需要将检测的原始数据真实的记录的保存，并数据的完整性和准确性。仪器计量检测的准确性是仪器计量工作的核心保障，如果仪器计量检测没有准确性，整个仪器计量检测工作也就是失去了检测意义。

3、分析仪表仪器计量检测的重要性任何仪器计量检测工作都会存在一定的误差，误差的大小体现着分析仪表仪器的精度，虽然误差不可以消除，但是误差可以减小，通过对分析仪表仪器进行调试和测试，将仪表仪器的误差减小，提高分析仪表仪器的精度。在仪器计量检测工作中会出现测量不确定、检测结果不确定等现象，这是在分析仪表仪器使用之前没有对其进行调试，没有意识到仪器计量检测工具的度和准确度在仪器计量检测中的重要性，在仪器计量检测的过程中出现测量不确定、测量误差等。误差越大，仪器计量检测质量越差，误差越小，仪器计量检测质量越高，但是在仪器计量检测中，如果不知道不确定度，那么仪器计量检测也有失去了意义。

定期对计量检测工具进行检测和调试，加量检测工具的各项性能均满足仪器计量检测要求，分析仪表仪器在进行仪器计量检测的过程中，有仪器计量基准以及仪器计量检测标准，才可以仪表仪器发挥其真正的作用。在仪器计量检测中，检测人员的素质、业务水平、仪表仪器操作能力、思想认识等也是仪器计量检测工作顺利进行的保障，为此需要定期对仪器计量检测人员的分析仪表仪器操作能力、仪器计量知识等进行培训，使得仪器计量检测人员不断的获取新的知识，提升自身的素质，使其可以适应各种仪器计量检测工作。仪器计量检测是我们生活的组成部分，进行仪器计量检测工作，是为了产品的质量，以及对产品的质量进行检测，对产品的生产过程、生产工艺、生产技术等进行监控，产品质量，提升经济效益。

4、结语

在分析仪表仪器进行仪器计量检测工作时，会受到不同方面因素的影响，造成仪器计量检测的不准确，分析仪表仪器自身的度、灵敏度、准确度也会影响到仪器计量检测工作的质量，为此需要定期对分析仪表仪器进行检查保养，在使用时，仪表仪器的各项性能均是良好的，并在使用前对其进行调试，分析仪表仪器的精度和准确度。认真做好和仪器计量检测相关的各项工作，才可以仪器计量检测工作的质量。

雾度计的仪器计量与仪器校准的研究
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雾度计是用于测试透明、半透明样品雾度的仪器，广泛应用于工农业各个领域。在雾度计校准过程中，有两个关键性的参数:雾度一透过试样而偏离入射光方向的散射光通量与透射光通量之比，用百分数表示;透光率一透过试样的光通量和射到试样上的光通量之比，用百分数表示。

目前，雾度计的仪器校准所依据的计量技术规范是JJF 1303-2011《雾度计校准规范》，但在使用过程中往往会遇到一些函待解决的实际问题。我们针对JJF 1303中要求的校准过程，并结合日常工作的应用情况，提出3点值得深入探讨的问题，以求相关人员共同研究与探讨，从而使雾度测定仪的校准能够得到更为准确的测量结果，量值传递的可靠性。

1、环境因素直接影响雾度值的测量结果

雾度标准片对所处环境，特别是温度、相对湿度比较敏感，这是由雾度标准片的材质和制造工艺决定的。雾度标准片在研制过程中，采用高分子有机材料作为基质，均匀掺杂适量无明显荧光特性的散光剂，经过高温、均匀性试验等严格工艺过程制作而成叫。擦拭或摩擦雾度标准片，容易破坏表而分子结构的排列，产生数据偏差。这就造成了当雾度标准片表而起雾时不可擦拭的现状，从而对其进行仪器校准过程中所处的环境条件有一定的约束。

JJF 1303中给出的环境参考温度为(23±5)℃，相对湿度≦80%，是一对比较宽泛的范围值，而在实际校准过程中，还有不少因素值得注意。为此，进行了两项实验，分别模拟日常雾度值校准的情况，以验证环境因素对雾度值测量的影响及其程度。

1. 1高低温差影响

当校准人员携带雾度标准片至校准现场时，如果室外环境温度和湿度相对于校准现场内环境的温、湿度差别较大，雾度标准片表而易起雾。此时，读取的雾度和透光率值会偏离正常值，直接导致判定的偏差。

取一台测试结果计算重复性为0.034%的WUT-S透光率雾度测定仪，以室温(20±1)℃、相对湿度60%为基准，先测得整套(5片)雾度标准片相应雾度实测值Hd，及透射比实测值t，得到组数据，如表1所示。保持室内相对湿度60%不变，下而给出高低温试验的两种情况分析。

情况1:保持环境湿度不变，将整套雾度标准片静置于20℃(模拟上海地区冬天的室外温度)恒温恒湿箱中等温20 min，取出后即在室温20℃的恒温试验室中观察雾度值的变化，得到第二组数据(见表1)。

雾度计的仪器计量分析表1

情况2:将此套雾度标准片静置于40℃(模拟上海地区夏天的室外温度)恒温恒湿箱中等温20min,取出后即在室温20℃左右的恒温试验室中观察雾度值的变化，得到第三组数据(见表1〕。

值得注意的是，将第二组实验中测出雾度值为1.61的雾度标准片在20℃左右的实验室中等温30 min,测得其雾度值为1.50。

通过表1数据的对比分析，可得知严寒或酷暑的天气，确实对雾度片的校准产生一定影响。为测量值的准确可靠，在室内外温差较大的情况下，需将标准雾度片等温30min及以上方可适宜进行计量校准测试。

1. 2自然天气影响

连日阴雨天气会导致空气中湿度增大，也可能会引起雾度标准片表而起雾，从而使读数产生误差。下面给出相对湿度试验的情况分析。

在室内温度基本不变的情况下改变湿度条件，以测算雾度标准片的雾度值在不同湿度环境条件中是否对检测结果产生影响。将实验室室温控制在(20±2)℃，利用除湿、加湿设备改变空气中湿度并时刻关注温湿度的变化。取雾度值为10左右的雾度标准片进行测试，得到表2所示数据。

雾度计的仪器计量分析表2

从表2数据分析可知，当温度保持不变、相对湿度超过70%时，雾度仪测量的准确度将受到较大影响。

综合考虑以上情况，测试时对操作环境的温度和湿度一定要严格把关。在影响雾度值测量的阴雨天，对校准现场进行除湿处理，且校准过程需在通风、干燥的环境中进行，以数据的准确与稳定。



2、雾度标准片示值误差分析

在实际校准工作中，有不少客户会对JJF 1303提出很多疑问。其中，提出多的问题是相对示值误差范围与中国计量科学研究院给出的标准雾度片不确定度是否存在矛盾。现给出以下分析。

在JJF 1303中，条款7.3给出雾度示值误差与重复性计算，ΔHd为每片标准雾度片测量的雾度示值误差即误差。目前中国计量科学研究院给出5块标准雾度片的不确定度均为U(Hd)=0.30;k=2。

通常，光学仪器的标准器不确定度一般不超过示值误差，即

U(Hd)≦ΔHd (1)

否则在判定上其给出的不确定度不能起到约束作用，就没有意义了。在JJF 1303中仅给出供参考的标准雾度片相对示值误差δHd，要求在±5%以内。

将误差换算成相对示值误差的公式为:

δHd=ΔHd/Hds× (2)

式中，Hds为各雾度片的雾度标准值。

根据JJF 1303，应符合-5%<δhd<+5%。将式(2)代入，可得到< p="">

-5%·Hds<δhd,<+5%·hds (3)

如取小值雾度为1的标准片，即H},, -1，代入式(3)中，计算得到

-0.05<δhd<+0.05 4="" p="">

在不确定度U(Hd)为0.30时，由公式(1)可知ΔHd≧0.3 ,导致与式(4)相互矛盾的结论。

同理，对雾度值为5的标准雾度片，其示值误差为±0.25，此时不确定度也大于示值误差。详细说明见表3和表4。



雾度计的仪器计量分析表3



由此可以设想:

(1)是否能对每一块标准雾度片给出相对应的、不同的不确定度。

(2)是否可以采用相对不确定度来替代现在中国计量科学研究院给出的不确定度。

(3)是否可以对雾度仪进行分段设置示值误差来规定仪器雾度的参数。如上海仪电物理光学仪器有限公司生产的雾度仪，其出厂检验标准定为雾度Hd≦1.00的示值误差为±0.10,Hd>1.00的示值误差为±0.50。当然，也可以把分段指标分得更详细，如按照JJF 1303规定使用的雾度值1,5,10,20,30的标准片来进行分段，雾度值为1～10给出其示值误差，雾度值为11～20再给出相应的示值误差，以此类推。

3雾度计的仪器校准值及间隔的影响

仪器校准一台雾度计时，根据JJF 1303要求，使用雾度值为1,5,10,20,30的5块雾度标准片进行校准。所选用的雾度值固定不变且间隔范围较大，会使不合格产品变为合格产品。一些厂家只针对JJF 1303规定的5个校准点对雾度计进行电脑数据修正，重利益而忽视仪器的准确性。按JJF 1303要求用5块雾度标准片校准仪器时，必定符合要求才可判定为合格。然而，此台仪器不一定在其他雾度点上也都能符合JJF 1303要求。若使用雾度值为3,7,15,25等雾度片去测量，所测出的值还会落在JJF 1303要求的误差区间内吗?如果答案是否，这将会给产品带来误判。

针对上述情况，选取一组理想的雾度计值和一组不合格的雾度计值用雾度标准片进行测试，并通过线性回归分析给出雾度测量值和雾度标准值的变化曲线。如图1所示，直观地表明雾度仪器生产可能存在的问题。

雾度计的仪器校准值及间隔的影响

针对这一问题，给出以下两种方案:

(1)JJF 1303中能否给出雾度值不固定的5块雾度标准片，用作仪器的校准。即可以选取固定的雾度值间隔和固定的雾度点检测数量，但不规定具体的雾度值。比如，可以使用雾度值为1,5,10,20,30的雾度标准片做校准，也可以使用0.5,3,7,15,25的雾度标准片做校准。只要校准点在测量范围内分散分布即可，使厂家没有固定参考值来修正雾度点，从而仪器的准确性。



(2)增加雾度标准片数量。优点是增加了雾度值检测的点数，使仪器的判定能够更准确;缺点是雾度标准片片数的增加必定会增加制造成本，同时也增加校准成本，导致产品制造成本的上升。

4结语

以上提出了在对雾度仪的校准过程中所遇到的几点问题，并给出相应的解决方案，供行业内相关人士探讨与交流，以使雾度仪的量值传递更规范准确，仪器计量校准工作更公平公正。

浅析电子天平计量检定的几个问题
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电子天平在正式使用前期进行仪器计量检定，以天平计量性能，提高天平使用质量。但是，天平计量检定期间一定要做好检定控制，以免因检定方法不当而出现错误诊断，让不符合计量标准要求的天平设备投入使用，影响天平计量效果。下面，我们对电子天平计量检定的必要性以及其中存在的问题进行分析。

1、电子天平计量检定的必要性

电子天平计量检定是天平使用前期的一项重要工作，具有天平质量，完善天平性能的作用。仪器计量检定的实质是对天平计量性能进行检验，通过周期检定、出厂检定、进口检定等多种方式，天平性能的完善。如果电子天平的计量检定工作做不好，或者天平使用前期并没有执行计量检定，则天平的计量性能可能会存在瑕疵，应用到实际工作之后，难免会发生计量不问题。所以对电子天平的使用来说，在使用前期做好计量检定工作，是必要而且必然的。

2、如何对电子天平进行分级和判定其各项允差

目前生产电子天平的厂家比较多，有个别厂家在产品说明中未能详细的标识其性能指标，或者是标识不规范、不统一，有的给出级别，有的不给出级别。比如有的电子天平明确了实际标尺分度值d，而未标明它的检定分度值e，这对于使用者来说会误以为d=e，认为电子天平能分辨出小的值就是它本身能够称量的准确数值。而对于计量检定人员来讲，确定电子天平的检定标尺分度值e非常关键，因为e是用来评定其准确度级别以及大允许误差的依据:在计量检定中若各项参数指标的大示值误差均不大于1d，我们确定e=d;如果各项参数指标大示值误差均小于10d，我们确定e=10d。

3、电子天平的计量检定内容

电子天平常规计量检定工作所包括的内容主要有以下几项:

(1) 天平的灵敏度与鉴别力。灵敏度指天平的计量、读数灵敏性，这是电子天平具备的一项计量性能，对电子天平的实用价值有直接性影响。

(2) 天平的大允许误差。大允许误差也称“称量线形误差”，对天平实际载荷量有影响，计量检定期间重视该性能检定。

(3) 做好天平配衡的检定，以免导致天平在应用实践时无法配衡，影响天平称量结果。表1为电子天平的大允许误差统计图。

电子天平的大允许误差统计图

为了能更深入的对电子天平计量检定问题进行探讨，下面对天平计量检定的主要内容做具体分析，内容如下:

1) 灵敏度与鉴别力的检定。电子天平计量检定中的灵敏度主要指分度灵敏度，其在数值上应正好等于该天平相应载荷的检定分度值。对具有数字指示和自动或半自动的仪器校准装置的电子天平，可以该天平的灵敏度。

2) 电子天平各载荷点的大允许误差的检定。开机预热，然后按照说明书的操作程序对电子天平进行仪器校准，仪器校准完毕，显示零位。

从零载荷开始，逐渐单调往上加载，直至加到天平的大称量值时，然后再逐渐单调卸载，直至零载荷为1下。

3) 电子天平偏载检定。对于标准天平，试验载荷等于天平的大称量，其四角误差等于大示值减小示值。对于工作用天平，试验载荷等于天平大载荷的三分之一，其四角误差等于各点的示值与中心点的示值之差中的大者。

4) 电子天平配衡功能的检查。对于新购置的电子天平应检查其配衡功能，一般选取两个载荷点，即:(1/3)Max，(2/3)Max。在相同载荷下所得两结果之间的差值，不得超过该载荷时的大允许误差的值。

4、计量检定过程中需要注意的问题

电子天平计量检定要选对方法，并严格做好检定质量控制，防止错误发生。结合以往天平的计量检定工作经验，我们认为，电子天平计量检定注意以下几方面的问题:

(1) 标准砝码的选取要合理、正确。标准砝码的选取应当坚持合理性、正确性。实际选择时，所选择的砝码对象可以是级砝码，也可以是等砝码，主要根据计量对象的估重来选择。要注意的是，砝码误差要受到严格控制，一般不可超过天平大允许误差的三分之一。另外，计量检定中所选择的标准砝码的量程要适当，以恰好覆盖或超过覆盖天平的大称量范围为主，这样更利于天平性能检定。

(2) 重视天平的问题。某些电子天平具有能力，常见情况有三种:一,当电子天平的d小于或等于1mg，天平的鉴别力可以不检定;二,电子天平的e与d不相等时，天平鉴别力也可以不检定;三,某些自身便具备自动校准功能的天平，以及具有数字指示的天平，其鉴别力也可以。除了以上三种情况之外，电子天平在正式使用前期都要做好的计量检定，以此确保天平性能的完善。

(3) 所出具的检定证书要规范。电子天平检定完成，检定人员都要根据检定结果为天平编制检定证书，或者检定结果通知书，以此作为天平的使用通行证。我们认为仪器检定证书的编制与出具是一项法律性较强的工作，应当引起工作人员的重视。电子天平检定证书的编制依照相关法律要求，证书内容涵盖《GJB2725-96》"4.1"要素，确保天平检定结果的准确、可行。

总而言之，对电子天平应用来说，电子天平计量检定尤为重要，它不但能电子天平的计量性能，确保天平计量工作的顺利开展，还能优化天平计量结果，提高计量结果的准确性。因此在电子天平计量检定工作中，检定人员一定要做好计量检定控制，做到检定工作的规范化以及检定结果的准确化，这样才能为电子天平的实用价值发挥提供技术条件。

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正确的仪器校准培训，能有效提高工作绩效，并降低内外部成本！如何进行有效的量具维护或工具及观念的应用，提高材料检验数据度，让企业的品质和产品更具有优势。
一、 适合对象：
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三、 课程焦点
章 仪器校正与操作方法
1、仪器校正与操作方法的根基概念
2、仪器的内校原则及方式
3、量规仪器校正的操作方法与分类
4、量规仪器校正操作方法轨范的编制
5、量规仪器校正操作方法中的计量常识
量测误差与数据措置
量值传递与精度确定
校正周期确定
校正打算的拟定与执行
6、全面仪器校正操作方法概念的导入与实施
7、量规仪器校正轨范书的撰写
第二章 测量系统分析
1、MSA的目的、合用规模和术语；
2、测量系统的统计特性；
3、测量系统变差的分类；
4、测量系统变差（偏倚、反复性、再现性、不变性、线性）的界说、图示表达方式；
5、测量系统研究的筹备；
6、偏倚的分析方式、判定准则；
7、反复性、再现性的分析方式、判定准则；
8、不变性的分析方式、判定准则；
9、线性的分析方式、判定准则；
10、量型测量系统研究指南；
11、量具特性曲线；
12、计数型量具小样法研究指南；
13、计数型量具大样法研究指南；
14、案例研究。

世通仪器检测公司为客户进行仪器校正的心得
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世通仪器检测公司近十年为东莞很多企业提供了仪器校正和仪器校准的服务,有一些心得与大家分享:
(1)不要将所有设备的仪器校正周期都设定为一样。既要考虑精度，又要设法降低校正成本。
(2)适时记录设备各种相关运行数据，其品质有良好的可追溯性。
(3)新购入的设备未必就精度符合标准，必要时使用前也要进行仪器校正。
(4)仪器校正对象与非校正对象都要进行识别管理。识别越详细，错漏机会就越少。
(5)新产品试做时，不仅要设定产品的规格，同时亦要设定设备的动作范围。
(6)“母器”要尽量避免在生产上频繁使用，以免本身精度发生偏差。
(7)精度偏差过大，无法校正而废弃时，设备做好标示，报请相关部门审批。