标准测力仪规程的几点探讨

标准测力仪规程的几点探讨

赵伟明

河南省计量测试科学研究院  河南省郑州市  450000

摘要：随着我国经济的稳步发展，高速公路、高速铁路、桥梁和隧道等基础建设也在同步发展。材料试验机是基础建设项目实验室中的重点设备，其计量性能直接关系工程质量；而标准测力仪作为力值量传体系中材料试验机的上一级计量标准，其各项技术指标能否满足量值传递要求也显得尤为重要。本文对标准测力仪检定过程中遇到的部分问题，对应检定规程中的条款进行分析，以期为相关工作人员提供一定的参考和意见。

关键词：标准测力仪  合格判定  标定  检定点

引言

JJG 144-2007《标准测力仪》检定规程已发布实施十余年，规程的执行机构主要是省级以上计量检测机构和各军工计量站（研究所），其被测对象的群体为各省地市县计量检测机构、校准机构和企业最高标准（期间核查使用）等等，规程执行的准确性直接关系我国力值量值的准确程度[1]。在规程的执行过程中遇到些许问题，现抛砖引玉请各位同行专家给予指正。

1、关于合格判定

规程中6.2.1条款给出了测力仪的检定项目：使用非力值单位的测力仪需检定长期稳定性，使用力值单位的测力仪需检定示值误差。现有两台0.3级测力仪，其测量结果见表1：

表1 测力仪测量结果

表1两例数据中：第一例依据力值单位的测力仪判定标准为合格；如果把计量单位忽略，依据非力值单位判定标准为不合格；第二例相反。同一台测力仪，同样的数据，依据同一检定规程得出结果却不同，虽然依据判定条款不同，但个人认为判定结果依旧有些武断。

问题分析：第一例中其长期稳定性超差。重复性和复现性是作为计量标准的基础，复现性即长期稳定性，个人认为此项不合格就应判定为不合格。第二例中其长期稳定性较好，示值误差超差的主要原因是由于第一年未进行标定或标定后数据依然如此，才导致示值误差不合格。根据本人工作经验，在力值单位测力仪重新标定后，其示值误差一般不超过最大允许误差的1/3，如：0.3级测力仪误差一般不超过0.1%；有极少力值单位测力仪标定后示值误差依然较大，其原因一般为力传感器或显示仪表稳定性较差导致无法满足等级要求，亦或曾经有过载发生。

建议：调整规程中对于力值单位测力仪的检定项目及要求。

小结：规程中计量单位是否为力值的区别是：非力值单位测力仪是把上一年的数据作为标准，即误差为零；力值单位测力仪上一年的数据中已存在误差，在下一年误差计算中把第一年的误差也引入其中，导致计算结果的不真实。

2、关于力值单位测力仪的标定（赋值）

在规程中未提到力值单位测力仪的标定问题，即在执行规程时如果某测力仪不合格，则出具检定结果通知书。检定结果不合格的仪器在实际工作中一般有三种处理方式：第一种依据规程出具检定结果通知书，弊端如下：引言中提到被检单位一般为地市县级计量检测机构和校准机构等，检定结果通知书意味着他们无法开展正常检定工作，直接影响终端客户仪器溯源需求；第二种征求客户意见依据规程出具校准证书并给出不确定度。依据规程不合格的仪器，理论上不确定度会比正常的仪器偏大，使用单位是否可以在校准证书确认后正常使用存在问题隐患。第三种在重新赋值后按照首次检定处理，并缩短检定有效期。此方法缺少赋值时具体规范要求，如何赋值、赋值几个点均是根据检定员的个人经验进行操作。综上，个人认为第三种处理方式较合理，只是需要规范的赋值方法支撑。

建议：将标定（赋值）方法、要求写入规程。

小结：作为执行规程的检定员，我们的任务是将准确的数据量传至下一级标准。在遇到合格、不合格抉择时，我更愿意选择合格，通过合理合法的方式，让我们的量传体系保持正常运行是我们的职责。

3、关于检定点的数量及选择

规程中6.2.3.5条款给出了初级负荷为额定负荷的10%～20%，检定点不少于8个。目前我国测力仪生产厂家技术已非常成熟，弹性变形部分的稳定性和线性也已达到较高水平，个人认为此种方法选取的检定点“代表性”较差，增加工作量且意义不明显。另外条款中提到10%以下检定点的问题，作为目前国内使用的最高等级0.01级测力仪测量下限也仅能达到10%，那么关于10%以下检定点的选择这句话是否有存在的必要？

建议：适当减少检定点。

小结：检定点的数量和工作效率直接关联，选取尽量少的、有“代表性”的检定点能够有效提高工作效率。

4、问题汇总：

结合文中上述情况，关于规程建议如下，仅供参考：

a、力值单位测力仪新增长期稳定性检定项目，具体要求同非力值单位测力仪；力值单位测力仪的合格判定依据为长期稳定性和示值误差均合格才判定合格。

b、力值单位测力仪误差超过最大允许误差则必须重新标定；如重新标定后示值误差仍超过最大允许误差，则判定为不合格并给出设备报废更新建议。

c、检定点的选择不少于6个，至少包含10%、20%、40%、60%、80%、100%（由于静重式力标准机测量点的局限性，标定点应尽量接近此要求）。检定点的选择分别由10%、100%代表量程上限、下限，40%、60%代表量程中间点，20%、80%代表未标定的线性观测点。

d、力值单位测力仪在重新标定时，标定点不得超过4个（含零点），一般选取0%、10%、50%；100%（由于静重式力标准机测量点的局限性，标定点应尽量接近此要求）；标定点选取不得超过4个是为了规避与检定点的重合，并可观测被测对象的线性优劣程度。

5、结束语：

身为计量检测人员，我们的职责是保障数据的准确可靠。更准确的理解规程的含义，更合理的执行规程条款是我们的行为准则。严格执行检定规程是我们的手段，把数据准确的传递给下一级计量器具是我们的目的。

[参考文献]

[1] JJG 144-2007, 标准测力仪[S].