電子秤計量比對中，重力加速度的差異會對示值造成一定的影響，其影響量可以通過修正值反映出來。 因此在計量比對方式設(shè)計中， 必須對修正值的量值進行分析和評估， 以確定采用傳遞標準流轉(zhuǎn)至參比實驗室方式或固定地點比對方式。 文中從修正值、 傳遞標準的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)， 計量比對的判定等方面進行分析， 可以較好地為計量比對方式的論證提供一種技術(shù)參考。

1.引言

電子秤廣泛應(yīng)用于農(nóng)貿(mào)市場、 商場及流動攤販， 與人民生活密切相關(guān)。 電子秤計量是民生計量的重要組成部分， 其計量操作、誤差計算關(guān)乎到計量結(jié)果的可靠性。 2014年浙江省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對全省范圍內(nèi)市、 縣兩級及專項授權(quán)計量檢定機構(gòu)開展電子秤計量比對工作， 主導實驗室為浙江省計量科學研究院，參比實驗室為市、縣兩級計量檢定機構(gòu)， 共計72家， 比對結(jié)果全部滿意。

在對計量比對實施方案論證和比對方式選擇過程中， 討論了傳遞標準流轉(zhuǎn)至不同參比實驗室和固定地點比對的兩種模式的優(yōu)缺點。 考慮到參比實驗室數(shù)量眾多、 傳遞標準流轉(zhuǎn)過程中不確定因素， 以及沒有相關(guān)的參考案例， 本次計量比對中謹慎地選擇固定地點的比對方式， 對于重力加速度不同所產(chǎn)生的影響量， 可通過理論加以分析。

2.修正值的理論分析

重力加速度是物體受重力作用的情況下所具有的加速度，重力加速度與測量點緯度、海拔高度有關(guān)。

g=9.80665× （1- 0.00265cos2φ）/（1+2h/R）    （1）式中： g——重力加速度；

Φ——測量點緯度；

h——海拔高度；

R——地球半徑， R=6.371×106m。

電子秤是以稱重傳感器作為測力敏感單元，電子秤在出廠時需進行標定， 以確保其計量性能符合相應(yīng)準確度等級；在銷售至其他地方時，因所在地重力加速度不同， 需要對電子秤進行重新標定或修正。 OIML R76中提及到重力補償裝置的概念， 但在多數(shù)的電子秤軟件設(shè)計中， 未考慮重力補償?shù)墓δ茉O(shè)計， 僅僅通過重新標定， 以保證計量性能準確。

重力補償可采用設(shè)置各地重力加速度的模式，或者設(shè)定不同地區(qū)修正值的模式， 修正值主要是因為各地重力加速度不同引起， 修正值 C的計算公式如下：

式中： C——修正值；

g——使用地重力加速度；

g0——制造地重力加速度；

m0——標定砝碼質(zhì)量。

3 .重力加速度與修正值

以杭州為電子秤的標定地點， 選擇最大秤量15kg，分度值為5g，分度數(shù)為3000的電子秤作為計量比對傳遞標準， 分析全省范圍因重力加速度的不同，造成的修正值 C；考慮到15kg測量點的最大允許誤差為1.5e，即7.5g，而通過計算得出最大修正值為-2.64g，約為最大允許誤差的1/3，因此如考慮傳遞標準流轉(zhuǎn)至不同實驗室， 則必須考慮修正值。如表1所示。

4.采用修正值的衡量

4.1   比對結(jié)果判定逆向分析

對測量結(jié)果能否直接通過修正值進行處理，還應(yīng)考慮計量比對中 En的計算方法和測量結(jié)果的獲取。

式中： Yji——第 j個實驗室上報的第 i個測量點上的測量結(jié)果；

Yri——比對試驗第 i個測量點的參考

值；k——包含因子， k=2；ui——第 i個測量點上的標準不確定度。

從公式（3）可以看出， En與主導實驗室和參比實驗室的測量結(jié)果 Yri、 Yji，以及標準不確定度計算結(jié)果 ui有關(guān)； 在2014年浙江省電子秤計量比對中比對項目方案如下： JJG539- 1997 《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》中規(guī)定隨后檢定項目，以稱量測試加載進程中2000e和 Max測量點示值誤差為 En值的評定依據(jù)。

從上述比對方案設(shè)計可以看出， 主導實驗室和參比實驗室的測量結(jié)果均為單次測。 單次測量時，還應(yīng)當考慮傳遞標準的重復性（可以從穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)判斷）。如果重復性較小，可以直接采用修正值，如果重復性較大，則不建議直接采用修正值處理，尤其在示值誤差接近最大允許誤差的情況下。

4.2  傳遞標準穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)

傳遞標準在進行穩(wěn)定性考核數(shù)據(jù)如圖1所示，穩(wěn)定性考核時間計劃在2014.3.11~2.14.4.4之間，共進行8次的測試，其中上午、下午各進行一次測試，從測試數(shù)據(jù)看，傳遞標準重復性測試極差最大為 0.3e， 最小為 0.0e。

傳遞標準（電子秤）  的重復性指標與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。 在計量比對中， 通常選擇品質(zhì)較好的電子秤作為傳遞標準， 并通過穩(wěn)定性考核將其中性能較好的幾臺選出，作為傳遞標準。如果計量比對在有限區(qū)域，即重力加速度影響不大，此時， 是可以考慮傳遞標準流轉(zhuǎn)至參比實驗室的比對方式。 如果比對區(qū)域較大， 重力加速度影響較大， 則不建議傳遞標準流轉(zhuǎn)至參比實驗室的比對方式， 應(yīng)當采用固定地點的比對方式。

5 .結(jié)束語

201 4年浙江省電子秤計量比對中選擇了固定地點比對方式， 也對傳遞標準流轉(zhuǎn)至參比實驗室的比對方式進行了分析。

（1）通過對城市緯度和海拔高度的查詢，可計算出所在城市的重力加速度， 盡管與實際測量值存在一定的誤差， 但可以用于修正值計算。

（2） 在分析傳遞標準流轉(zhuǎn)至參比實驗室的計量比對方式中， 必須考慮主導和參比實驗室測量結(jié)果的方式，以及傳遞標準的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。只有測量結(jié)果的重復性較好的情況下，才建議此種傳遞模式；大多情況下，電子秤計量比對，建議采用固定地點地比對方式。

（3）延伸至電子秤的國家監(jiān)督抽查，因電子秤的測試項目及要求， 基本上都是單次測試， 而且在所有的測試項目中， 有一項不合格， 測試結(jié)果不確定風險。