JJG99-2006《砝码》检定规程

JJG99-2006《砝码》检定规程目录•JJG99-1990与JJG99-2006的比较•砝码的适用范围及定义•规程中涉及的主要名词、术语、符号•计量单位、砝码序列•概述•计量性能要求：形状、结构、材料、表面状况、调整、标记、砝码盒及砝码标牌、磁性、密度(体积)、质量目录(续)•检定项目：首次检定、后续检定•检定条件：实验室条件、衡量仪器、标准砝码•检定方法：准备工作、表面粗糙度、磁性、密度(体积)、折算质量•检定结果的处理、检定证书、检定周期•测量结果的不确定度•原工作基准、一等、二等砝码处理JJG99-1990与JJG99-2006的比较•等砝码、级砝码与等级砝码：1990规程：两个等(一等、二等)，九个级(E1级、E2级、F1级、F2级、M1级、M11级、M2级、M22级、O级)；2006规程：九个等级(E1等级、E2等级、F1等级、F2等级、M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级)，其中包括原工作基准砝码。JJG99-1990与JJG99-2006的比较•砝码的准确度、最大允许误差：1990规程：等砝码对应的最大允许误差和检定精度与级砝码的不一致；2006规程：完全采用国际建议的准确度等级及最大允许误差表。JJG99-1990与JJG99-2006的比较•衡量仪器的选择:1990规程：衡量仪器示值的综合极限误差为被检等砝码总不确定度的1/3；为被检级砝码MPE的1/3，克组砝码的1/5；2006规程：衡量仪器的合成标准不确定度，对于进行空气浮力修正的砝码，为被检砝码︱MPE︱的1/6；对于不进行空气浮力修正的砝码，为1/9。(7.2.2.1)JJG99-1990与JJG99-2006的比较•真空质量与折算质量：1990规程：工作基准砝码、一等砝码同时采用真空质量和折算质量表示；其它给出修正值的砝码采用折算质量表示；2006规程：E1等级到M3等级，所有准确度等级砝码，给出修正值的，都以折算质量表示。JJG99-1990与JJG99-2006的比较•砝码磁性：1990规程：仅原则规定“非磁性材料”；2006规程：给出了定义、最大允许误差、测量方法等。JJG99-1990与JJG99-2006的比较•砝码的稳定性考核：1990规程：对相邻两个检定周期砝码的结果稳定性，没有技术要求；2006规程：规定了砝码相邻两个周期的检定结果之差不得超过该砝码MPE的三分之一（5.3.6条款）。砝码的适用范围•规程中涉及了1mg到5000kg的E1等级、E2等级、F1等级、F2等级、M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级的砝码，但实际工作中也存在低于1mg和高于5000kg的砝码。对于低于1mg的砝码，MPE等于相同准确度等级中1mg的MPE。高于5000kg的砝码，MPE等于相同准确度等级中1kg的MPE的Mo/100倍。例题：一个20000kg的M2等级砝码最大允许误差是多少？M2等级砝码中，100kg砝码的MPE为±16g扩展不确定度的极限值为5.3g20000kg的M2等级砝码最大允许误差为：16g×20000/100=3200g扩展不确定度的极限值为：3200g/3=1066g砝码的适用范围•规程规定了上述砝码的首次检定和后续检定首次检定：对未曾检定过的计量器具进行的一种检定。后续检定：计量器具首次检定后的任何一种检定。它包括强制性周期检定，维修后检定，周期检定，有效期内的检定，无论它是由用户提出请求，或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。规程中规定，对于维修后砝码的检定，其表面粗糙度、磁性、密度按后续检定要求无须检定；折算质量则按照首次检定的计量性能要求控制(参见规程5.3.1条款)砝码的定义•E1等级砝码：原工作基准等级砝码，用于检定传递E2等级砝码和相应的衡量仪器；也可与相应的衡量仪器配套使用。•E2等级砝码：检定传递F1等级及其以下的砝码和相应的衡量仪器；也可与相应的衡量仪器配套使用。•F1等级砝码：检定传递F2等级及其以下的砝码和相应的衡量仪器；也可与相应的衡量仪器配套使用。•F2等级砝码：检定传递M1等级、M12等级及其以下的砝码和相应的衡量仪器；也可与相应衡量仪器配套使用。砝码的定义•M1等级砝码：检定传递M2等级、M23等级及其以下的砝码和相应的衡量仪器；也可与相应衡量仪器配套使用。•M2等级砝码：检定传递M3等级砝码和相应的衡量仪器；也可与相应衡量仪器配套使用。•M3等级、M12、M23等级砝码：检定传递相应的衡量仪器；也可与相应衡量仪器配套使用。•专用砝码：由于特殊用途而生产的砝码，和由质量单位导出的其它量值单位的砝码。检定衡量仪器时，如使用砝码实际质量值，则其扩展不确定度不得超过载荷点下MPE的1/3；如使用砝码标称值，则砝码的MPE不得超过载荷点下MPE的1/3。(1.4)主要名词术语、符号•折算质量mc与真空中质量m的关系式：•与砝码磁性有关的名词术语：磁性、磁偶极矩、磁场强度、磁力、磁导率、磁常数、(体积)磁化率、(永久)磁化强度。mVVmmcc99985.0)1()(00cccmVVmm)1(99985.0)(00主要名词术语、符号•规程中给出公式中所涉及的符号，在规程的3.3条款中可以找到，可对照“定义”中的解释理解公式。计量单位、砝码序列•使用的单位：质量：微克（μg）、毫克（mg）、克（g）、公斤（kg）、吨（t）、密度：公斤/立方米（kg/m3）；克/立方厘米（g/cm3）；毫克/立方厘米（mg/cm3）。•砝码序列：砝码质量标称值：1*10nkg；或2*10nkg；或5*10nkg。砝码组的序列：新生产砝码，优先选择(1，2，2，5)*10nkg。一组砝码可以包括多个标称值相同的砝码。概述•国际质量基准：是直径与高相等的直圆柱体砝码，保存在法国巴黎的国际计量局(BIPM)，为目前唯一的实物基准，其真空中质量值被定义为1kg。•国家质量基准：是直径与高相等的直圆柱体砝码，编号：60；作证基准编号：64，保存在中国计量科学研究院。它们定期向国际质量基准溯源，采用真空质量表示。在1989年到1992年的第三次周期比对中，得到的测量结果合成标准不确定度为2.3g。每五年向国家公斤副基准砝码传递质量量值。概述•国家公斤副基准：是直径与高相等的直圆柱体砝码，磁化率小于0.0004，材料密度为(80008)kg/m3，用于检定E1等级砝码。其质量值同时采用真空质量和折算质量表示。•E1等级及其以下等级砝码：利用砝码，可以复现某一固定的质量值，也可以复现大小不同的一组质量值。砝码形状(6.1条款)•参照规程附录A中的形状(p31)；•各准确度等级的砝码，边和角应修圆，表面不能有锐边或锐角，和明显的砂眼，以防止磨损和积灰。•1g砝码的形状应与同组中的克组砝码相同。如果同组中没有克组砝码，则按要求采用毫克组砝码的形状。砝码形状•对于大质量组合砝码，为了测量简便，提高工作效率，在确保质量量值稳定的前提下，可以制造成便于大量砝码堆放、提吊的形状，以优化检定工作。•专用砝码，和装在仪器内部的砝码，允许采用适合于使用条件的形状，但必须确保砝码质量量值的稳定性，使用中的安全性、取放的便利性和实用性。砝码结构（6.2条款）•新生产的1mg50kg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，不得带有调整腔。•其它准确度等级的克组、公斤组砝码都可以按照其等级要求，带有调整腔。砝码形状及调整腔的情况，参照规程的附录A。砝码材料（6.3条款）•不同准确度等级的砝码应采用金属或合金制造，以满足砝码稳定性的要求。•选料时必须具备以下特点：1、材料在物理和化学方面的稳定性满足相应准确度等级砝码的要求，不受周围介质的腐蚀；2、具有良好的抗磁性，磁化率要小，对磁场作用不敏感；3、有一定的硬度，坚固、耐磨；4、材料的组织紧密，无空隙，避免吸收水蒸汽及有害气体而造成腐蚀；5、材料密度尽可能接近8.0g/cm3，减少空气浮力的影响。•最常用的砝码材料有：铂铱合金；JF1不锈钢；无磁不锈钢；奥氏体不锈钢；铜合金；铝合金；钛合金；铸钢、铸铁等材料。砝码表面状况•砝码表面(包括底面和边角)应平滑，所有棱边和棱角都应修圆。•E等级、F等级砝码表面不得有砂眼，用目力检查时，表面应有光泽。•有金属镀层或涂层的砝码，表面也应平滑，目力检查时，不得有砂眼。并在通常情况下，镀层或涂层能承受正常的冲击、磨损、污染、腐蚀和大气环境等影响，有一定的牢固度。砝码调整•对于实心整体材料的砝码，应采用打磨、研磨或适当的方法调整，并且这样的调整不能改变砝码的表面状况。•对于M等级(不含)以上的砝码，如果有调整腔，调整材料应采用生产砝码的相同材料，或锡、钼、钨。•对于M等级的砝码，也可用铅片等金属调整。•调整的条件：调整后，砝码的整体密度接近8.0g/cm3；调整时的空气密度折算到1.2mg/cm3；在20℃的空气中平衡，无须进行空气浮力修正。砝码标记•线状毫克砝码可以无须在砝码体上做标记。•E1等级砝码：100mg以上砝码体上标记器号及准确度等级。器号为三位阿拉伯数字或英文大学字母；•E2等级砝码：100mg以上砝码体上标记器号及准确度等级。器号为四位阿拉伯数字或英文大写字母；砝码标记•F等级砝码：器号不做强制性规定，但需标记砝码标称值；•一组砝码中，如果有两个，或三个同一标称值的砝码，应用一个或两个星形，或点，或数字给予区别；如果是线状砝码，应用一个或两个钩给予区别；•M等级砝码：参照规程中附录A的图示，标记砝码。砝码盒及铭牌•同组砝码具有相同的准确度等级；•砝码盒对砝码表面不会造成划伤；•砝码盒应足够坚固，不易变形；•铭牌的主要内容：名称；准确度等级；生产厂名；砝码器号(无器号时，不设此标记)；质量范围；砝码个数；砝码材料密度范围；砝码材料；出厂日期。砝码磁性•砝码的永久极化强度6.4.1条款（表3）•砝码的磁化率6.4.2条款：（表4）•当砝码的磁性(永久极化强度和磁化率)均未超过上述最大允许误差的要求时，则作不确定度评定时，由于砝码磁性引起的不确定度分量可以忽略不计。砝码等级E1E2F1F2M1M12M2M23M30M(T)2.58258025050080016002500(A/m)26.4206420040064012802000砝码等级E1E2F1F2m1g0.250.9102gm10g0.060.180.7420gm0.020.070.20.8砝码密度(体积)•砝码的材料密度应满足如下条件：空气密度，相对于1.2mg/cm3，变化量在10%的情况下，所引起的误差不应超过质量最大允许误差的1/4（6.5.1条款）。•空气密度偏移量的修正（6.5.2条款）：如果m0|C|=|(a1.2)*(VtVr)|小于该砝码最大允许误差的九分之一，该砝码无须进行空气浮力修正，而要将此部分量值放入空气浮力不确定度进行计算。（C－空气浮力的修正因子）砝码密度(体积)•当砝码采用折算质量时，海拔高度对测量结果会产生影响。这样就需要知道砝码的密度，或体积，以便进行空气浮力的修正。•规程中规定，E等级砝码需要测量其实际的密度(体积)；F1等级砝码，对使用地在海拔800米以上、或根据实际工作，需要真空质量值的，都必须实际测量砝码的密度(体积)。•砝码材料的选择既要遵循规程中“6.3材料”条款的要求，又要遵守“6.5密度”条款的要求。不能仅取其一执行。质量最大允许误差•规程中规定，除了附录G和1.3.9的砝码以外，各准确度等级的砝码，首次检定、后续检定的折算质量的MPE都不得超过规程中表1的要求。•如果砝码的标称值在表1中没有，可用表1中已有的质量标称值累加得到，其质量|MPE|也由相应的|MPE|累加得到。如：F1等级的25g砝码的|MPE|是由F1等级的20g和5g砝码累计得到，即0.41mg。•被检砝码的扩展不确定度不得超过其|MPE|的1/3，既：U1/3|MPE|，并且，覆盖因子k=2（5.2条款）。质量最大允许误差•首次检定及修理后砝码的质