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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(guò)功能強(qiáng)大的微處理器和*性能轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)快速/*地測(cè)量#由于它在衡量過(guò)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(guò)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?chē)鷷?huì)產(chǎn)生*個(gè)較強(qiáng)的電磁場(chǎng).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(guò)大,將會(huì)造成處于該電磁場(chǎng)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(huì)干擾天平的正常使用。為了避免和減小砝碼磁性對(duì)質(zhì)量量值的影響，目前有兩個(gè)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(huì)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(shí)測(cè)量手段和對(duì)砝碼磁性在量值傳遞中影響認(rèn)識(shí)的*限性*限，我國(guó)現(xiàn)行的JJF2053-1990質(zhì)量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)和JJF2053-1990砝碼試行檢定規(guī)程對(duì)砝碼的磁性沒(méi)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(méi)有給出測(cè)量方法,可見(jiàn)當(dāng)時(shí)*上對(duì)砝碼磁化率問(wèn)題已經(jīng)給予了充分的重視。近年來(lái)隨著對(duì)該項(xiàng)*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(cè)量方法。由此可見(jiàn)砝碼的磁化率在量值傳遞中的重要性。在實(shí)際工作中，無(wú)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(guò)大，不*對(duì)衡量結(jié)果造成不可預(yù)計(jì)的誤差，甚至有可能磁化*用的衡量?jī)x器，進(jìn)而對(duì)其他砝碼造成影響。由于砝碼的磁性在衡量過(guò)程中對(duì)衡量結(jié)果將產(chǎn)生無(wú)法預(yù)計(jì)的影響，對(duì)它的控制就顯得非常重要。

    經(jīng)過(guò)幾十年的觀察!考核，我們?cè)谫|(zhì)量量值傳遞過(guò)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(méi)有相應(yīng)的測(cè)量設(shè)備和手段，我們無(wú)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(duì)砝碼原材料進(jìn)行測(cè)量，得到的數(shù)據(jù)非常有限。鑒于對(duì)成型砝碼磁化率測(cè)量的緊迫性，砝碼(檢定規(guī)程起草單位*計(jì)量**質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室引進(jìn)了*臺(tái)由BOPM研制的砝碼磁化率測(cè)量?jī)x，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)成型砝碼進(jìn)行無(wú)傷害磁性測(cè)量。

    該套磁化率測(cè)量設(shè)備采用了*建議R111修改草案中提出的測(cè)量原理"通過(guò)測(cè)量砝碼在強(qiáng)磁鐵的磁場(chǎng)梯度中*受的力，來(lái)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(chǎng)中可能會(huì)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(duì)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(cè),其中包括*計(jì)量**質(zhì)量室、密度室、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心、北京市計(jì)量*|研究*、304*湖北省計(jì)量測(cè)試技術(shù)*等單位，公斤工作基準(zhǔn)砝碼4個(gè),*等克組標(biāo)準(zhǔn)砝碼9套。同時(shí)我們還對(duì)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(cè)。

    幾個(gè)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(duì)于E等砝碼,標(biāo)稱質(zhì)量≥20g時(shí),磁化率小于0.02;2g≤標(biāo)稱質(zhì)量≤10g時(shí),磁化:率小于0.06;標(biāo)稱質(zhì)量≤1g時(shí),磁化率小于0.25;對(duì)于E等砝碼，標(biāo)稱質(zhì)量≥20g時(shí)，磁化率小于0.07;2g≤標(biāo)稱質(zhì)量≤10g時(shí),磁化率小于0.18;標(biāo)稱質(zhì)量≤1g時(shí)，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(cè)量結(jié)果卻讓人擔(dān)憂。45號(hào)公斤工作基準(zhǔn)砝碼是*計(jì)量**質(zhì)量實(shí)驗(yàn)室*直承擔(dān)*等，E,等量值傳遞的砝碼,其磁化率為0.1140,超過(guò)*建議規(guī)定的6倍,因該室在HK1000MC天平上使用,故未對(duì)量值傳遞造成影響。被測(cè)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(shí)驗(yàn)，但可以基本反映出原有砝碼材料在磁性上的問(wèn)題。它提醒我們?cè)谫|(zhì)量量值的傳遞和天平砝碼的日常使用過(guò)程中應(yīng)對(duì)砝碼磁性問(wèn)題特別加以關(guān)注。砝碼磁化率的實(shí)驗(yàn)還要具有更大的普遍性,以積累更多的數(shù)據(jù)?；谀壳暗膶?shí)驗(yàn)結(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(jí)別，以確保質(zhì)量量值傳遞的*、可靠。