质量比较仪的应用

质量比较仪是一种用于物体间进行质量比较的仪器。它是通过对两个或两个以上质量相同或相近的物体进行比较，从而测得物体闻质量差值的测量仪器。从操作方式上区分，质量比较仪分为非自动和自动两大类，它们主要应用于计量检定机构和校准实验室进行砝码质量量值传递工作。质量比较仪有别于电子天平，通常不能用于直接测量被测物体的质量值。

一、质量比较仪的发展现状

随着质量量值传递(校准)技术的发展，质量比较仪正在逐渐取代传统的机械天平，并且得到了越来越广泛的应用，这是质量量值传递(校准)的一个质的飞跃。目前，质量比较仪的制造商主要有德国公司、瑞士公司和沈阳龙腾电子衡器公司等企业。

据了解，目前国内大部分计量技术机构采用上述企业生产的质量比较仪进行砝码质量量值传递工作，这些企业产品的计量性能指标得到了使用单位及操作人员的广泛认可。目前，广东省计量科学研究院拥有11台质量比较仪，经过十几年的使用证明：质量比较仪的各项技术指标均能满足OIMLR11l国际建议和JJG99—2006《砝码》检定规程对砝码开展检测工作的要求。

20世纪90年代以前，开展砝码检定工作的配套设备主要是机械天平。由于机械天平存在着刀口机械磨损，因而天平的灵敏度和重复性不能长期保持；而且天平的准确度通常很难达到；另外，还存在着读数等待时间长、人员读数误差大和操作繁琐等缺点，因此。在一定程度上阻碍了质量量值传递技术的发展。

质量比较仪的出现，使砝码的检定准确度和检测效率等各方面得到很大的提高。质量比较仪的特点是准确度高、操作简便、读数直观快捷，且全自动的真空质量比较仪还可以不需要检测人员的直接参与，就能完成对质量的测量工作，使质量测量过程中的干扰因素降到Zdi，从而得到更加准确的测量结果。因此。质量比较仪的出现给砝码质量量值传递带来了前所未有的技术革命，它将完全代替机械天平，从而成为质量量值传递工作的主要设备。

二、质量比较仪的分类

1.全自动真空比较仪

全自动真空比较仪具有高分辨率、准确的砝码放置机械手、真空室等的比较仪，如M—one、CCLl007比较仪。它们均可在恒压或真空状态下测定Zda秤量为1kg的全自动质量系统。目前，国际计量局(BIPM)及许多国家计量局均拥有此类全自动真空比较仪。

2.全自动比较仪系统

全自动比较仪系统包括高分辨率比较仪、砝码托架、三维机械手以及称量室与控制器。在检定/校准过程开始前，将标准质量砝码与测试砝码放入砝码托架装置的托架上。自动机械手随后将每个砝码转移到秤盘上，并在称量结束后放同原处。

3.自动比较仪

全自动比较仪的一个组成部分，适用于2~4个砝码之间的质量比较的比较仪。

4.非自动比较仪

整个过程均需要人员直接操作的比较仪。

三、质量比较仪的应用

目前，我国绝大部分计量技术机构均使用手动质量比较仪。原因有3个：一是由于全自动质量比较仪价格昂贵；二是砝码检测的工作量还未达到需要用机械代替手工的阶段；三是手动比较仪的准确度可以满足各等级砝码的检测要求。因此，针对目前的情况，本文只介绍目前使用Z为普遍的手动比较仪的应用。

1.质量量值传递中对于衡量仪器的要求

JJG99—2006第7.2.2条规定：衡量仪器的计量特性在进行测量之前要已知。如果被检砝码进行空气浮力修正，则其合成标准不确定度(即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等的合成)应不得超过被检砝码质量Zda允许误差值的六分之一；如果被检砝码不进行空气浮力修正，则合成标准不确定度不得超过被检砝码质量Zda允许误差值的九分之一。

衡量仪器的合成标准不确定度是由重复性、灵敏度、分辨力、偏载和磁性等5个因素合成的。判断一台衡量仪器(质量比较仪)是否满足质量量值传递的要求，应考虑这5个方面的因素。目前，虽然质量比较仪的检定或校准还没有全国统一的技术依据——国家计量检定规程或校准规范，但在确定质量比较仪是否满足开展砝码检测的要求时，必须综合考虑质量比较仪的重复性、灵敏度、分辨力和偏载等4个主要方面(磁性除外)对砝码质量检测准确度的影响。因而衡量仪器的合成标准不确定度主要由测量过程的标准不确定度、偏载引起的不确定度和衡量仪器分辨力引起的不确定度等分量组成。

目前，质量比较仪生产厂商在提供给用户的技术资料中，往往只提及质量比较仪的标准偏差，而没有考虑JJC99—2006中提及的其他影响量，因此。在选用质量比较仪时，应对上述的这些技术指标进行综合分析，再按照JJG99—2006的要求进行挑选。

2.合理选择质量比较仪

JJG99—2006将砝码划分为El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9个准确度等级。E1等级砝码的量值是由国家基准传递的，具体工作由国家基准保存单位负责;M1等级以下砝码的准确度不高.通常可以采用电子天平进行检定。因此，对于这些等级砝码检定中使用的衡量仪器，这里不作介绍。

四、结束语

从质量量值传递的发展趋势来看，质量比较仪代替传统机械天平是必然趋势，完全取代也只是时间问题。因此，选择一台合适的质量比较仪是相当重要的，既要考虑经济合理性又要考虑能满足检定规程对开展砝码检测量值的准确度要求。以上推荐的质量比较仪配置表具有一定的代表性，仅供大家参考。