JJG-1036-2008-《电子天平》规程宣贯

《电子天平》国家计量规程宣贯1规程的发布和实施2008-2-20发布2008-5-20实施2适用范围电子天平的首次检定、后续检定和使用中检验3引用文献在计量性能要求、主要技术指标等方面采用国际法制计量组织（OIML）国际建议R76Non-automaticweighinginstruments《非自动衡器》4术语置零装置(Zero-settingdevice)：当天平秤盘上无载荷时，将示值调整至零点的装置零点跟踪装置(Zero-trackingdevice)：自动将零点示值保持在一定界限内的装置去皮装置(Taredevice)：当天平秤盘上有载荷时，将示值调整至零点的装置5术语多范围(Multiplerange)：有两个或多个秤量范围，具有不同最大载荷和不同实际分度值，每一个秤量范围均可从零载荷加到相应的最大载荷多分度(Multi-interval)：只有一个秤量范围，按不同实际分度值分为几个局部秤量范围。局部秤量范围是根据所加载荷的增减自动确定的6术语最大秤量(maximumcapacity)：不计添加皮重时的最大称量能力

最小秤量(minimumcapacity)：小于该载荷时称量结果可能产生过大的相对误差称量范围(weighingrange)：最小秤量和最大秤量之间的范围7计量单位千克(kg)克(g)毫克(mg)微克(µg)吨(t)8原理和用途原理：利用电磁力或电磁力矩补偿原理，实现被测物体在重力场中的平衡，来获得物体质量并采用数字指示装置输出结果的衡量仪器用途：砝码质量量值传递、物质质量测量、体积测量及磁性测量。已广泛应用于计量部门与贸易、化工、医药、电子、冶金、农业、卫生、科研、环保、安全、珠宝等单位及高等院校

9计量性能要求检定分度值(e)

用于划分天平级别与进行计量检定的，以质量单位表示的值实际分度值(d)

相邻两个示值的差准确度级别天平按照检定分度值和检定分度数，划分成下列四个准确度级别：特种准确度级、高准确度级、中准确度级、普通准确度级10天平准确度级别与e、n的关系11计量性能要求偏载误差

同一载荷下不同位置的示值误差，均应符合相应载荷最大允许误的要求重复性

同一载荷多次称量结果间的差值，不得超过相应载荷最大允许误差的绝对值示值误差

加载或卸载时各载荷点的示值误差不得超过相应载荷最大允许误差的要求12最大允许误差(MPE)13通用技术要求外观要求结构的一般要求称量结果的示值水平指示器置零装置零点跟踪装置去皮装置14外观要求说明性标记必备的标记(厂名、商标、名称、型号等)适当时必备的标记(电压、频率、特殊温度)对标记的要求（字迹、标牌）15结构的一般要求适用性预期用途保证在周期内保持计量性能秤盘方便放置、吊挂系统坚固可靠等。16结构的一般要求可靠性部件不易拆卸机构应有保证，损坏或干扰时有警告。按键清晰，并不引起重大故障。一般要求功能性要求17结构的一般要求一般要求出现故障时，不显示错误示值，能检测并显示故障信息。报警直道操作者处理后消失。控制系统能保证数据的显示、存贮及传输18结构的一般要求功能性要求自检程序、显示相关符号、表明工作状态温度要求（-10℃～＋40℃）

5℃15℃30℃3.可备有接口与外部设备连接，并数据传输不受干扰。4.具有良好绝缘和耐压。19称量结果的示值读数装置读数准确、可靠、清晰。超过Max+9e时，应无显示或显示溢出。示值形式（含有计量单位，多显示器时应一致）数字示值（至少应从最右端起显示出一位数字、小数和整数用“.”分开，分度值自动改变时，“.”保持在原位。）打印（未平衡时，不得打印）20水平指示器天平应安装水平指示器，并将水平指示器牢固安装在操作者明显可见的位置。未安装水平指示器的天平，不应有显见的倾斜。21置零装置天平可以有一个或多个置零装置置零装置的效果不应改变天平的最大秤量初始置零装置的效果不应超过20%最大秤量。22零点跟踪装置天平应有零点跟踪装置，零点跟踪装置在出厂时默认开启状态；置零装置和置零跟踪装置的总效果，不得超过最大秤量的4%。23去皮装置天平可有一个或多个去皮装置。去皮装置应能保证准确度置零，从而进行净重衡器。去皮装置不得在零点以下或最大秤量以上使用。24检定条件砝码

配备一组标准砝码，扩展不确定度(k=2)不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3，该标准砝码的磁性不得超过相应要求其它有关测量用的器具（温度计0.2℃、湿度计5%)检定环境条件：温度和湿度条件其它影响量供电电源（-15%～10%、±2%）25检定前的准备将天平放置在一平整、稳固的平台或平板上；

将天平调整到水平位置；接通电源，天平预热，达到平衡稳定；校准天平。26检定项目27检定方法检定前应对天平进行外观检查。计量特征准确度等级、最小秤量Min、最大秤量Max、检定分度值e、实际分度值n

。天平的使用条件和地点标记

法制计量管理标志。28偏载误差

试验载荷选择1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝码。优选个数较少的砝码，如果不是单个砝码，允许砝码叠放使用。单个砝码应放置在测量区域的中心位置，若使用多个砝码，应均匀分布在测量区域内。按秤盘的表面积，将秤盘划分为四个区域，下图为天平偏载误差检定位置示意图。示值误差应是对零点修正后的修正误差。29天平的重复性

如果天平具有自动置零或零点跟踪装置，应处于工作状态。试验载荷应选择80%‾100%最大秤量的单个砝码，测试次数不少于6次。测量中每次加载前可置零。天平的重复性等于Emax-Emin或Pmax-Pmin

－加载时天平示值误差或化整前示值的最大值；－加载时天平示值误差或化整前示值的最小值。30示值误差

测试时，载荷应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大秤量，然后逐渐地卸下载荷，直到零载荷为止。试验载荷必须包括下述载荷点：空载、最小秤量、最大允许误差转换点所对应的载荷，(或接近最大允许误差转变点)、最大秤量。无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对于首次检定的天平，测量点数不得少于10点；对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6点。示值误差应是对零点修正后的修正误差。

31检定结果的处理检定合格的天平发给检定证书(内页格式见附录B)，检定不合格的天平发给检定结果通知书(内页格式见附录C)，并注明不合格项目。检定周期一般不超过一年。32误差计算公式E=I+0.5e-ΔL-LEc=E-E0E——化整前的示值误差；I——天平示值；e——检定分度值（e≠d时，d代替e）；ΔL——

附加砝码值；L——载荷值；E0——零点或零点附近的误差。33检定实例1以检定TCS-60电子天平为例，Max:60kgd=10ge=2d=20g首次检定34检定实例1按照JJG1036-2008，检定项目为：1、外观2、偏载3、重复性4、示值误差35检定实例1-外观见JJG1036-2008第6.1条规定计量特征标记（必备的、适当时的）适用性（是否合适）等等36检定实例1-偏载试验载荷=20kg

253437

位置试验载荷L示值I(kg)附加砝码ΔL(g)误差E(g)修正误差EC(g)1200g0.2006-1+3120kg20.0003+22200g0.20050+6220kg20.0109+63200g0.20050+3320kg20.0002+34200g0.20050-4420kg20.0009-45200g0.20050+1520kg20.0004+138检定实例1-重复性试验载荷=60kg（约为最大秤量的80%～100%）重复性误差E=Pmax-Pmin重复10次试验（后续检定6次）39

位置试验载荷L示值I(kg)附加砝码ΔL(g)化整前示值P(kg)重复性误差E(g)160kg60.000659.9998260.000360.002360.000560.000460.000959.994560.000560.000660.000260.003760.000560.000860.000959.996960.000560.0001060.000160.00440检定实例1-示值误差零点→最大秤量→零点测量点不少于10点（后续检定不少于6点）试验载荷包括：空载（10e=200g)、最小秤量min(20e=400g）、最大允许误差转换点对应的载荷（500e=10kg、2000e=40kg）、最大秤量max。41

位置试验载荷L(kg)示值I(kg)附加砝码ΔL(g)误差E(g)修正误差EC(g)MPE(g)10.2000.200/0.2006/6-1/-1-/0±1020.4000.400/0.4006/6-1/-10/0±10311.000/1.0007/6-2/-1-1/0±10422.000/2.0007/7-2/-2-1/-1±20555.000/5.0008/8-3/-3-2/-2±2061010.000/9.9908/8-3/-3-2/-2±2072020.000/19.9909/3-4/-8-3/-7±2083030.000/29.9909/3-4/-8-3/-7±3094040.000/39.99010/2-5/-7-4/-6±30106059.9904-9-8±3042检定实例1注：斜杆“/”前的数据为进程，斜杆“/”后的数据为回程43检定实例2以检定BP221S电子天平为例，Max:210gd=0.1mge=10d=1.0mg首次检定44检定实例2-偏载试验载荷=100g1253445

位置试验载荷L示值I(kg)误差E(mg)修正误差EC(mg)1

0g0.00000.0+0.21100g100.0002+0.22

0g0.00000.0+0.32100g100.0003+0.33

0g0.00000.0-0.23100g99.9998-0.24

0g0.00000.0-0.34100g99.9997-0.35

0g0.00000.00.05100g100.00000.046检定实例2-重复性试验载荷=200g47

位置试验载荷L示值I(g)附加砝码ΔL(g)化整前示值P(g)重复性误差E(mg)1200g200.0001/200.00010.32200.0000/200.00003200.0001/200.00014200.0002/200.00025200.0003/200.00036200.0002/200.00027200.0001/200.00018200.0002/200.00029200.0003/200.000310200.0001/200.000148检定实例2-示值误差零点→最大秤量→零点测量点不少于10点（后续检定不少于6点）试验载荷包括：空载（0g)、最小秤量min(100d=10mg）、最大允许误差转换点对应的载荷（50000e=50g、200000e=200g）、最大秤量max。49

位置试验载荷L(g)示值I(g)误差E(mg)MPE(mg)100.0000/0.00000.0/0.0±0.520.010.0100/0.01000.0/0.0±0.5322.0001/2.0001+0.1/+0.1±0.5455.0001/5.0001+0.1/+0.1±0.55109.9999/10.0001-0.1/+0.1±0.562019.9999/20.0001-0.1/+0.1±0.575049.9998/50.0000-0.2/0.0±0.5810099.9997/99.9999-0.3/-0.1±1.09200199.9997/199.9999-0.3/-0.1±1.010210209.9999-0.1±1.550示值误差扩展不确定度-1以检定TCS-60电子天平为例，对最大秤量的示值误差的扩展不确定度进行分析：Max:60kgd=5ge=2d=10g51示值误差扩展不确定度-11测量方法电子天平（以下简称：天平）最大秤量的示值误差的检定是根据JJG1036-2008电子天平检定规程，采用相应等级（M1等级)砝码直接称量的。E=P-m

（1）式中:E──最大秤量的示值误差；P──最大秤量化整前示值；m──标准砝码的折算质量。52示值误差扩展不确定度-12数学模型见式（1）53示值误差扩展不确定度-13方差和灵敏系数根据：uc2=∑(f/xi)2u2(xi)

于是:uc＝u2(E)=c1u2(P)+c2u2(m)(2)

式中:

c1=E/P=1

c2=E/m=-154扩展不确定度-1-标准不确定度标准不确定度分量（xi)不确定度来源

标准不确定度u(xi)(g)ci=f/xi

ci×u(xi)(g)u(P)示值5.8915.89u(P1)重复性2.912.9u(P2)分辨力0.2910.29u(P3)偏载2.8912.89u(P4)电压稳定性3.4613.46u(P5)温度变化2.3112.31u(m)标准砝码1.73-11.73u2c(E)=c1u2(P）+c2u2(m)=37.68uc(E)=6.2g

55扩展不确定度-1-标准不确定度5计算分量标准不确定度5.1天平的示值引起的不确定度分量u(P)5.1.1天平的示值重复性引起的不确定度分量u(P1)

根据JJG1036-2008的要求，在天平的最大秤量处进行10次重复性测试，取10次平均值作为比对结果。试验数据见表256

序号I（g）Δm（g）P（g）160.000659.999260.000360.002360.000560.000460.000959.994560.000560.000660.000260.003760.000560.000860.000959.996960.000560.0001060.000160.004平均值59.9998标准偏差s（xi）0.0029表257扩展不确定度-1-标准不确定度则u(P1)=2.9g5.1.2天平的分辨力引起的不确定度分量u(P2)根据JJG1036-2008的要求，化整前示值P是采用闪变点测量出来的，即利用0.1d（d=10g）附加砝码递加测量。故有：u(P2)==0.029d=0.29g58扩展不确定度-1-标准不确定度5.1.3天平的偏载误差引起的不确定度分量u(P3)59扩展不确定度-1-标准不确定度D——偏载测试中最大值与最小值的差值；d1——秤盘中心到砝码中心的距离；d2——秤盘中心到某一个角的距离；以极限值d1/d2=1进行计算，D=10g，则u(P3)=2.89g60扩展不确定度-1-标准不确定度5.14电源稳定度引起的不确定度分量u(P4)按照JJG1036-2008（R76）的要求，天平在标称电压V+10%～V-15%范围内，其示值误差均在最大允许误差之内。(Mpe:±30g)，通过监测，检定期间的电压变化不超过2%，假设由电源电压变化引起的示值误差与电压波动的幅度成正比，均匀分布，则61示值误差扩展不确定度-标准不确定度62扩展不确定度-1-标准不确定度5.14环境温度变化引起的不确定度分量u(P5)按照JJG1036-2008（R76）的要求，温度每5℃变化，零点变化不大于1e。天平在实验室放置足够长的时间，并在检定前进行标定，通过监测，检定过程中温度波动不超过1.0℃，假设由温度变化引起的示值变化与温度变化大小成正比，均匀分布，则63

u(P5)=2.31g64扩展不确定度-1-标准不确定度=5.89g65扩展不确定度-1-标准不确定度5.2标准砝码的不确定度分量u(m)检定所用的M1等级标准砝码的允差Um，矩形分布。因此:66合成标准不确定度u(E)67合成标准不确定度u(E)68扩展不确定度U

取k=2，则

U=2uc(E)=2×6.7=13g69扩展不确定度-2以检定BP221S电子天平为例，对接近最大秤量(200g)的示值误差的扩展不确定度进行分析：Max:210gd=0.1mge=10d=1.0mg70示值误差扩展不确定度-21测量方法电子天平（以下简称：天平）最大秤量的示值误差的检定是根据JJG1036-2008电子天平检定规程，采用相应等级砝码（E2等级）直接称量的。E=P-m

（1）式中:E──最大秤量的示值误差；P──最大秤量化整前示值；m──标准砝码的折算质量。71示值误差扩展不确定度-22数学模型见式（1）72示值误差扩展不确定度-23方差和灵敏系数根据：uc2=∑(f/xi)2u2(xi)

于是:uc＝u2(E)=c1u2(P)+c2u2(m)(2)

式中:

c1=E/P=1

c2=E/m=-173扩展不确定度-2-标准不确定度标准不确定度分量（xi)不确定度来源

标准不确定度u(xi)(mg)ci=f/xi

ci×u(xi)(mg)u(P)示值0.21610.216u(P1)重复性0.09710.097u(P2)分辨力0.0310.03u(P3)偏载0.1710.17u(P4)电压稳定性0.0610.06u(P5)温度变化0.0610.06u(m)标准砝码0.173-10.173u2c(E)=c1u2(P）+c2u2(m)=0.07658uc(E)=0.28mg

74扩展不确定度-2-标准不确定度5计算分量标准不确定度5.1天平的示值引起的不确定度分量u(P)5.1.1天平的示值重复性引起的不确定度分量u(P1)根据JJG1036-2008的要求，在天平的接近最大秤量处(200g）进行10次重复性测试，取10次平均值作为比对结果。试验数据见表275序号I（g）Δm（g）P（g）1200.0001/200.00012200.0000/200.00003200.0001/200.00014200.0002/200.00025200.0003/200.00036200.0002/200.00027200.0001/200.00018200.0002/200.00029200.0003/200.000310200.0001/200.0001平均值200.00016标准偏差s（xi）0.000097表276扩展不确定度-2-标准不确定度则u(P1)=0.097mg5.1.2天平的分辨力引起的不确定度分量u(P2)u(P2)=0.29d=0.03mg77扩展不确定度-2-标准不确定度5.1.3天平的偏载误差引起的不确定度分量u(P3)78扩展不确定度-2-标准不确定度D——偏载测试中最大值与最小值的差值；d1——秤盘中心到砝码中心的距离；d2——秤盘中心到某一个角的距离；以极限值d1/d2=1进行计算，D=0.6mg，则u(P3)=0.17mg79扩展不确定度-2-标准不确定度5.14电源稳定度引起的不确定度分量u(P4)按照JJG1036-2008（R76）的要求，天平在标称电压V+10%～V-15%范围内，其示值误差均在最大允许误差之内。(Mpe:±1.0mg)，通过监测，检定期间的电压变化不超过1%，假设由电源电压变化引起的示值误差与电压波动的幅度成正比，均匀分布，则80示值误差扩展不确定度-标准不确定度81扩展不确定度-2-标准不确定度5.14环境温度变化引起的不确定度分量u(P5)按照JJG1036-2008（R76）的要求，温度每5℃变化，零点变化不大于1e。天平在实验室放置足够长的时间，并在检定前进行标定，通过监测，检定过程中温度波动不超过0.5℃，假设由温度变化引起的示值变化与温度变化大小成正比，均匀分布，则82

u(P5)=0.06mg83扩展不确定度-2-标准不确定度=0.216mg84扩展不确定度-2-标准不确定度5.2标准砝码的不确定度分量u(m)检定所用的E2等级标准砝码的允差Um，矩形分布。因此:85合成标准不确定度u(E)86合成标准不确定度u(E)87扩展不确定度U

取k=2，则U=2uc(E)=2×0.28=0.6mg88砝码折算质量测量的不确定度计算该不确定度的计算适用于质量的比较。不确定度的类型A类——统计分析B类——非统计分析89Uncertaintyforweight一、测量过程的标准不确定度uw测量过程的标准不确定度uw是质量差值的标准差对于J次序列的测量：其中：s(Δmci)对于不同等级有不同定义。90Uncertaintyforweight对于F2等级及以下等级砝码，经常采用ABBA、ABA、AB1…BnA循环。如果从历史的数据中无法得到测量中质量差值的标准差，可估计如下:(测量序列n≥3)91Uncertaintyforweight对于F1等级及以上等级砝码，测量过程中质量差值Δmc的变化量s(Δmc)可由n次测量中评估：92Uncertaintyforweight进行J系列测量时，Δmc的方差计算：93Uncertaintyforweight二、标准砝码的标准不确定度u(mcr)检定证书中的扩展不确定度U（k=2)标准砝码的稳定性uinst(mcr)94Uncertaintyforweight标准砝码质量的不稳定性引起的不确定度uinst(mcr)可以从对标准砝码多次检定的质量变化中估计出来。如果只有一次检定（新购），那么取95Uncertaintyforweight在使用中，只使用砝码的标称值而没有使用修正值的。96Uncertaintyforweight三、空气浮力修正的不确定度ub（ρa1标准砝码被检时的空气密度）或97Uncertaintyforweight或98