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淺析砝碼的磁性
時間:2019/11/8 15:02:24 點擊次數:8830

淺析砝碼的磁性:

    電子天平是采用*傳感器借助電磁力補償達到平衡,并通過功能強大的微處理器和*性能轉換器,實現快速/*地測量#由于它在衡量過程中采用的是電磁平衡的原理,即在天平失衡的情況下,通過內部線圈中電流大小的改變使天平重新達到平衡,因此在天平的周圍會產生*個較強的電磁場.砝碼多采用不銹鋼制造,如果電子天平的電磁屏蔽不好,砝碼的剩磁過大,將會造成處于該電磁場中的砝碼被磁化,被磁化后的砝碼不*直接影響到以后的質量量值傳遞,還會干擾天平的正常使用。為了避免和減小砝碼磁性對質量量值的影響,目前有兩個解決方案.*是做好電子天平的電磁屏蔽,減少漏磁,但這種方案會加大天平的制造成本.二是提*砝碼的*磁性能,選用磁化率較低的不銹鋼材料生產砝碼。

    受當時測量手段和對砝碼磁性在量值傳遞中影響認識的*限性*限,我國現行的JJF2053-1990質量計量器具檢定系統和JJF2053-1990砝碼試行檢定規程對砝碼的磁性沒有提出具體的技術指標要求,只在檢定系統中提到各等砝碼均須采用)非磁性不銹鋼制造.

    正式頒布的1994年版*建議《E1,E2,F1,F2,M1,M2等》砝碼(給出E1等到F2等砝碼磁化率的技術指標,但沒有給出測量方法,可見當時*上對砝碼磁化率問題已經給予了充分的重視。近年來隨著對該項*建議的逐步完善,增加了有關砝碼磁性的章節,明確了磁化強度!磁化率的技術指標,并詳細地給出了有關砝碼磁性的測量方法。由此可見砝碼的磁化率在量值傳遞中的重要性。在實際工作中,無論是量值傳遞還是*般的衡量,砝碼都是在電子天平或機械天平上使用。如果砝碼本身的磁性過大,不*對衡量結果造成不可預計的誤差,甚至有可能磁化*用的衡量儀器,進而對其他砝碼造成影響。由于砝碼的磁性在衡量過程中對衡量結果將產生無法預計的影響,對它的控制就顯得非常重要。

    經過幾十年的觀察!考核,我們在質量量值傳遞過程中已經發現有的*等標準砝碼在電子天平和機械天平上的檢定結果差異很大。但由于沒有相應的測量設備和手段,我們無法確定其磁化率或磁化強度的具體量值,只能利用*現有設備對砝碼原材料進行測量,得到的數據非常有限。鑒于對成型砝碼磁化率測量的緊迫性,砝碼(檢定規程起草單位*計量**質量實驗室引進了*臺由BOPM研制的砝碼磁化率測量儀,可以實現對成型砝碼進行無傷害磁性測量。

    該套磁化率測量設備采用了*建議R111修改草案中提出的測量原理"通過測量砝碼在強磁鐵的磁場梯度中*受的力,來確定弱磁砝碼的磁化率和磁化強度。為了避免砝碼被放置在*強磁場中可能會導致被磁化,*建議中推薦砝碼底面和磁鐵中心之間的距離;Z。設置至少為22mm。這樣既可以使天平感應到由樣品磁化率而產生的變化,又可以避免被磁化。

    設備引進后,我們對使用中的公斤工作基準砝碼、*等克組標準砝碼進行磁性檢測,其中包括*計量**質量室、密度室、標準物質研究中心、北京市計量*|研究*、304*湖北省計量測試技術*等單位,公斤工作基準砝碼4,*等克組標準砝碼9套。同時我們還對山東生產的JF1不銹鋼材料的砝碼和常熟金羊砝碼儀器有限*生產的不銹鋼材料的砝碼進行了檢測。

    幾個生產廠家生產的新型不銹鋼材料的砝碼,其磁化率在0.0003~0.004之間,完全可以滿足OIML R111*建議的要求。*建議中規定:對于E等砝碼,標稱質量≥20g,磁化率小于0.02;2g≤標稱質量≤10g,磁化:率小于0.06;標稱質量≤1g,磁化率小于0.25;對于E等砝碼,標稱質量≥20g時,磁化率小于0.07;2g≤標稱質量≤10g,磁化率小于0.18;標稱質量≤1g時,磁化率小于0.9。而表1給出的原工作基準砝碼和*.等標準砝碼的測量結果卻讓人擔憂。45號公斤工作基準砝碼是*計量**質量實驗室*直承擔*等,E,等量值傳遞的砝碼,其磁化率為0.1140,超過*建議規定的6,因該室在HK1000MC天平上使用,故未對量值傳遞造成影響。被測的9- -等克組標準砝碼,只有3套滿足OIML R111*建議的規定,其他砝碼都存在不同程度的超差。超差*大的是標稱值為1kg的砝碼,磁化率為1.8482,超出*大允許誤差近26倍。

    這**是非常有限的實驗,但可以基本反映出原有砝碼材料在磁性上的問題。它提醒我們在質量量值的傳遞和天平砝碼的日常使用過程中應對砝碼磁性問題特別加以關注。砝碼磁化率的實驗還要具有更大的普遍性,以積累更多的數據?;谀壳暗膶嶒灲Y果,我們建議依據*建議給出的磁性指標劃分原*等標準砝碼的*度級別,以確保質量量值傳遞的*、可靠。

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