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淺析砝碼的磁性：

    電子天平是采用*傳感器借助電磁力補(bǔ)償達(dá)到平衡,并通過功能強(qiáng)大的微處理器和*性能轉(zhuǎn)換器,實現(xiàn)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(nèi)部線圈中電流大小的改變使天平重新達(dá)到平衡，因此在天平的周圍會產(chǎn)生*個較強(qiáng)的電磁場.而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(zhì)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(zhì)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(chǎn)砝碼。

    受當(dāng)時測量手段和對砝碼磁性在量值傳遞中影響認(rèn)識的*限性*限，我國現(xiàn)行的JJF2053-1990質(zhì)量計量器具檢定系統(tǒng)和JJF2053-1990砝碼試行檢定規(guī)程對砝碼的磁性沒有提出具體的技術(shù)指標(biāo)要求，只在檢定系統(tǒng)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等,E2等,F1等,F2等,M1等,M2等》砝碼(給出E1等到F2等砝碼磁化率的技術(shù)指標(biāo)，但沒有給出測量方法,可見當(dāng)時*上對砝碼磁化率問題已經(jīng)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(guān)砝碼磁性的章節(jié)，明確了磁化強(qiáng)度!磁化率的技術(shù)指標(biāo)，并詳細(xì)地給出了有關(guān)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(jī)械天平上使用。如果砝碼本身的磁性過大，不*對衡量結(jié)果造成不可預(yù)計的誤差，甚至有可能磁化*用的衡量儀器，進(jìn)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(jié)果將產(chǎn)生無法預(yù)計的影響，對它的控制就顯得非常重要。

    經(jīng)過幾十年的觀察!考核，我們在質(zhì)量量值傳遞過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有的*等標(biāo)準(zhǔn)砝碼在電子天平和機(jī)械天平上的檢定結(jié)果差異很大。但由于沒有相應(yīng)的測量設(shè)備和手段，我們無法確定其磁化率或磁化強(qiáng)度的具體量值，只能利用*現(xiàn)有設(shè)備對砝碼原材料進(jìn)行測量，得到的數(shù)據(jù)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(guī)程起草單位*計量**質(zhì)量實驗室引進(jìn)了*臺由BOPM研制的砝碼磁化率測量儀，可以實現(xiàn)對成型砝碼進(jìn)行無傷害磁性測量。

    該套磁化率測量設(shè)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(qiáng)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(qiáng)度。為了避免砝碼被放置在*強(qiáng)磁場中可能會導(dǎo)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(shè)置至少為22mm。這樣既可以使天平感應(yīng)到由樣品磁化率而產(chǎn)生的變化,又可以避免被磁化。

    設(shè)備引進(jìn)后，我們對使用中的公斤工作基準(zhǔn)砝碼、*等克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行磁性檢測,其中包括*計量**質(zhì)量室、密度室、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心、北京市計量*|研究*、304*湖北省計量測試技術(shù)*等單位，公斤工作基準(zhǔn)砝碼4個,*等克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼9套。同時我們還對山東生產(chǎn)的JF1不銹鋼材料的砝碼和常熟金羊砝碼儀器有限*生產(chǎn)的不銹鋼材料的砝碼進(jìn)行了檢測。

    幾個生產(chǎn)廠家生產(chǎn)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(guī)定:對于E等砝碼,標(biāo)稱質(zhì)量≥20g時,磁化率小于0.02;2g≤標(biāo)稱質(zhì)量≤10g時,磁化:率小于0.06;標(biāo)稱質(zhì)量≤1g時,磁化率小于0.25;對于E等砝碼，標(biāo)稱質(zhì)量≥20g時，磁化率小于0.07;2g≤標(biāo)稱質(zhì)量≤10g時,磁化率小于0.18;標(biāo)稱質(zhì)量≤1g時，磁化率小于0.9。而表1給出的原工作基準(zhǔn)砝碼和*.等標(biāo)準(zhǔn)砝碼的測量結(jié)果卻讓人擔(dān)憂。45號公斤工作基準(zhǔn)砝碼是*計量**質(zhì)量實驗室*直承擔(dān)*等，E,等量值傳遞的砝碼,其磁化率為0.1140,超過*建議規(guī)定的6倍,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套- -等克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼，只有3套滿足OIML R111*建議的規(guī)定，其他砝碼都存在不同程度的超差。超差*大的是標(biāo)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(zhì)量量值的傳遞和天平砝碼的日常使用過程中應(yīng)對砝碼磁性問題特別加以關(guān)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(shù)據(jù)?；谀壳暗膶嶒灲Y(jié)果，我們建議依據(jù)*建議給出的磁性指標(biāo)劃分原*等標(biāo)準(zhǔn)砝碼的*度級別，以確保質(zhì)量量值傳遞的*、可靠。