對砝碼檢定數據控制的實時監測方法

宋玉

摘 要：傳統的砝碼檢定方法，需要花費較多的時間，通過人工方式處理復雜的數據，極易導致處理過程出現錯誤。針對傳統砝碼檢定方法出現的問題，將實時檢測方法應用在砝碼檢定工作中，既能對數據的處理過程實施控制措施，降低數據出現錯誤的概率，還能提高砝碼檢定工作效率。本文圍繞砝碼檢定數據控制的實時監測方法展開討論，為應用實時監測方法提供參考依據。

關鍵詞：計量學;砝碼;質量;數據控制

一、數據位數輸入的控制

在砝碼檢定數據工作中，砝碼檢定出的數據，經常會在末尾出現0，但是使用Excel數據表格記錄檢定數據時，Excel表格無法顯示末尾數據。例如使用E2等級砝碼進行檢定工作時，測量出的數據為0.0000和0.0080時，輸入到Excel表格內的數據，會分別顯示出0和0.008，但是砝碼檢定儀器的分度值為0.0001，單位為毫克，無法按照砝碼檢定數據控制要求記錄數據，極易出現檢定誤差。在數據位數輸入控制過程中，需要重新設定Excel表格的單元數值，將小數點后的位數增加至4位。

二、兩次測量循環的檢定結果比較

兩次測量循環的檢定結果比較時，一般采用ABBA測試循環法，設定一個標準砝碼后，與被鑒定砝碼進行比較，判斷檢定結果是否正確。被鑒定砝碼折算質量計算公式如下，mct=mcr+△mc，△I=[（△It1+△It2）-（△Ir1+△Ir2）]/2，在公式中mct代表被檢砝碼折算質量值;mcr代表標準砝碼折算質量值;△mc代表被檢砝碼與標準砝碼之間的折算質量差值;△I代表天平的示值差;△It1、△It2代表—被檢砝碼在衡量儀器上的兩次讀數;△Ir1、△Ir2代表標準砝碼在衡量儀器上的兩次讀數。采用E2級砝碼進行檢定工作時，采用數字衡量儀器，最終推導出公式為△mc=△I，mcc=mc-m0，mcct=mccr+△I，在公式中△mc代表砝碼折算質量修正值;mc代表砝碼折算質量值;m0代表被檢砝碼標稱值;mcct代表被檢砝碼修正值;mccr代表標準砝碼修正值。

在計算被檢定砝碼修正值時，根據公式mcct=mccr+△I可知，標準砝碼修正值會影響到被檢定砝碼修正值。根據中國計量科學研究院檢定標準，采用E1等級砝碼時，標稱值不同，修正值小數點位數會發生變化，在100-200g范圍內，小數點位數為2位，在10-50g范圍內，小數點位數為3位，在1mg-5g范圍內，小數點位數為4位。使用200g和200mg檢定砝碼時，一般使用E2等級砝碼，200g小數位數一般為3位，200mg小數位數一般為4位。在檢定過程中，工作人員得出的數據，與衡量儀器實際分度值一致，可以將數據進行四舍五入。如果分度值位數上出現奇數時，應根據修約規則，在小數點后增加一位。

三、復檢的預警判斷

輸入砝碼原始記錄數據時，會對原始記錄數據進行檢驗，通過檢驗判斷修正值是否有效，如果修正值的有效性出現錯誤，數據錄入會發出預警，通常情況下，采用E2等級砝碼進行數據檢定，兩名檢定員的檢測結果間的誤差，超過允許值的四分之一，系統會自動發出預警，預警內容指示兩名人員應重新進行檢定，具體顯示內容為IF≤最大允差絕對值/4，表示合格，若大于等于最大允差絕對值/4，表示重檢，IF代表檢定數據結果產生的差值。所以在砝碼檢定工作中，一旦兩名人員的檢定數據出現誤差，需要重新進行檢定工作。

四、修正值的數值修約

砝碼檢定工作中，工作人員應遵守修正值的數值修約，數值修約是指修約間隔10-n，n代表為正整數。使用砝碼修正值時，相應的等級砝碼最大允許誤差位數，可以等于修正值小數點位數。使用E2等級砝碼時，200g允許最大誤差絕對值為0.3，500mg允許最大誤差絕對值為0.025。與其它等級砝碼相比，E2等級砝碼衡量儀器的分辨力、最大允許誤差值等，均能提升檢定數據的控制水平。通常情況下，E2等級砝碼在檢定50-200g時，一般保留兩位小數，檢定1mg-20g時，一般保留三位小數。

使用不同標稱值砝碼輸入數據、計算結果過程中，均應按照規范格式進行檢定工作，并且對最后的砝碼修正值結果進行復檢。現階段確定E2等級砝碼的修正值小數位數，一般采用兩種方法：首先，結合求余函數MOD和取整函數INT，可以獲得修正值。在獲得修正值過程中，如果小數點后保留兩位，根據函數IF（MOD=5）=0，兩名檢定員結果平均值×1000，函數IF（MOD=2）=0，兩名檢定員結果平均值×100，可以最終確定小數點后兩位的結果平均值;其次，如果小數點后保留三位，IF（MOD=5）=0，兩名檢定員結果平均值×10000，IF（MOD=2）=0，兩名檢定員結果平均值×1000，最終確定小數點后三位的結果平均值。

使用Excel工具中的round函數，未能符合修約函數要求，通常需要設置自編函數公式，利用自編函數公式計算出實際數值。在計算實際數值過程中，兩名檢定員需要進行以下檢定工作，若計算出的平均值為0時，會采用IF（MOD=1）=0.5，結果平均×100的方式進行計算。若計算出的平均值為2時，會采用IF（MOD=2）=1，結果平均×1000的方式進行計算。若計算出的平均值為3時，會采用IF（MOD=2）=0.5，結果平均×1000的方式進行計算。

五、修正值正負號設定

以使用E2等級砝碼獲得的檢定結果為例，在標稱質量為200g時，修正值為+0.04g，質量允許誤差為±0.3mg;標稱質量為500mg時，修正值為-0.011mg，質量允許誤差為±0.025mg;在標稱質量為100g時，修正值為-0.03g，質量允許誤差為±0.16mg;在標稱質量為200mg時，修正值為+0.006g，質量允許誤差為±0.020mg;在標稱質量為50g時，修正值為+0.05g，質量允許誤差為±0.10mg;在標稱質量為100mg時，修正值為+0.010g，質量允許誤差為±0.012mg;在標稱質量為20g時，修正值為+0.036g，質量允許誤差為±0.08mg;在標稱質量為50mg時，修正值為+0.010g，質量允許誤差為±0.012mg。

六、結語

綜上所述，在砝碼檢定數據控制工作中，采用實時檢測方法，可以規范記錄量值傳遞砝碼等級，并且檢定期間，使用的衡量儀器和設備，均能有效控制產生的數據，防止檢定數據產生的誤差超過規定范圍。此外使用Excel數據表格時，應自行設定砝碼計算函數，可以避免結果末尾的數值消失。在應用實時監測方法時，一旦檢定數據出現誤差，系統會自動發出預警，及時修正數據，保證數據真實有效。

參考文獻：

[1]黃愛軍，張婉潔.砝碼檢定數據自動采集與處理系統的設計與實現[J].計量與測試技術. 2017（08）：76.

[2]劉瑩，李佳，袁晶，唐博.檢定/校準電子化數據修約技巧[J].工業計量. 2016（03）：131.