砝码新规程宣贯讲义
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1 范围
1.1 本堆积适用于准确度等级为E1等级、E2等级、F1等级、F2等级、M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级的1mg至5000kg砝码。各准确度等级的砝码应配备相应的计量仪器进行使用。可用于检定准确度等级较低的砝码、衡量仪器。
1.2 本规程适用于各种砝码的首次检定（修理[维修]后的检定视同首次检定，下同）、后续检定。
首次检定：对未曾检定过的计量器具进行的一种检定。
后续检定：计量器具首次检定后的任何一种检定：强制性周期检定；维修后的检定；周期检定有效期内的检定，无论它是由用户提出请求，或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。
1.3 砝码准确度等级的定义如下：
1.3.1 E1等级砝码（原工作基准等级砝码）：溯源于国家基准、副基准，用于检定传递E2等级砝码、用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.2 E2等级砝码：且于检定传递F1等级及其以下的砝码，用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.3 F1等级砝码：用于检定传递F2等级及其以下砝码，用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.4 F2等级砝码：用于检定传递M1等级、M12等级及以下的砝码、用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.5 M1等级砝码：用于检定传递M2等级、M23等级及其以下的砝码、用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.6 M2等级砝码：用于检定传递M3等级、用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
1.3.7 M3等级砝码：用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
M3等级砝码，其质量标称值为1g~5t，相应的质量最大允许误差为±（10~2.5×106）mg，用于检定相应的衡量仪器。
1.3.8 M12等级和M23砝码：用于检定相应的衡量仪器，和与相应的衡量仪器配套使用。
M12等级砝码，其质量标称值为50kg~5t，相应的质量最大允许误差为±（5×103~5×105）mg，用于检定相应的衡量仪器。
M23等级砝码，其质量标称值为50kg~5t，相应的质量最大允许误差为±（1.6×104~1.6×106）mg，用于检定相应的衡量仪器。
1.3.9 专用砝码：与活塞压力计、测力机（计）、张力计、力矩仪、扭矩仪、测功机等仪器配套使用的，或用于检定标准轨道衡的，由质量单位导出的其它量值单位的砝码。
1.4 用于检定稀器仪器（不含质量比较仪）的砝码：如果检定过程中使用该砝码的实际质量值，则其扩展不确定度应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。如果检定过程中只使用该砝码的标称值，则其最大允许误差应不得超过仪器在该载荷下最大允许误差的1/3。
3 术语和计量单位
3.1 术语
3.1.1 折算质量，即折算质量值：
折算质量值mc与真空中质量值m的关系式：
（1）
或 （2）
3.1.2 物体的密度：物体的质量除以其体积的商，公式为
3.1.3 磁性：一种产生吸引或排斥力的效应。
磁性测量分为磁化率和永久磁化强度两个部分。磁化率是一种介质改变磁场的能力。它反映了砝码材料本身对于周围磁场的一种反应能力。永久磁化强度是表述砝码在没有外界磁场中磁性状态的参数。
3.1.3.1 磁偶极矩（md）：磁偶极的一个参数。偶极所产生的磁场强度，即：偶极和被磁化样块之间的力，与偶极矩成比例。偶极和带磁化率样块之间的力与偶极矩的平方成比例。
3.1.3.2 磁场强度（H）：由磁性材料（如永久磁铁或电流）所产生的当地磁场的强度。它是与在磁场中任一点的磁通密度有关的轴矢量。
3.1.3.3 磁力（F1，F2，Fa，Fb，Fmax和Fz）：磁化或怀疑被磁化的材料由外界磁场而产生的力。
3.1.3.4 磁导率（μ）：一种介质改变磁场的能力。
3.1.3.5 磁常数（真空中的磁导率（μ0））：。
3.1.3.6（体积）磁化率（）：一种介质改变磁场的能力。它与磁导率（μ）的关系为：。值有时也称为相对磁导率，μr。
3.1.3.7 （永久）磁化强度（M）：表述材料物体，如砝码，在没有外界磁场中磁性状态的参数。（通常，磁性是个矢量，它的梯度和方向在材料的内部不一定恒定）。物体的磁性在其周围的空间产生不均匀的磁场，因此对周围其它的物体会产生磁力。
3.1.4 粗糙度参数或R-参数（Ra或Rz）：描述样块侧表面粗糙度的参数。字母R表示所评估的侧表面类型，在这种情况下，R为表面粗糙度。样块的表面有不同的类型：粗糙度表面R参数，主表面P参数，曲表面W参数。
粗糙度是评定砝码表面状况的一个重要参数，它将影响砝码的稳定性，一般情况用目力进行测定。大于或等于1g的E1等级、E2等级、F1等级和F2等级砝码可以采用表面粗糙度评估的方法。
3.1.5 标尺因子：将灵敏度砝码，质量ms，放在衡量仪器上所获得的相应的指示差的比率，即为。
3.1.6 灵敏度砝码，ms用于确定衡量仪器灵敏度的砝码。
3.2 计量单位
3.2.1 使用单位
—质量：微克（μg）、毫克（mg）、克（g）、公斤（kg）和吨（t）；
—密度：公斤每立方米（kg/m3），克每立方厘米（g/cm3）、毫克每立方厘米（mg/cm3）。
3.2.2砝码或砝码组的质量标称值应等于1×10nkg、或2×10 nkg、或5×10 nkg，其中“n”青示一个正的或负的整数或零。
3.2.3 砝码序列
3.2.3.1 砝码组的序列应由下列之一构成：
（1；1；2；5）×10nkg；
（1；1；1；2；5）×10nkg；
（1；2；2；5）×10nkg（优先使用）；
（1；2；3；5）×10nkg（仅适用于使用中的砝码）；
（1；1；2；2；5）×10nkg
对于新生产的砝码组，其组合方式应优先选择（1；2；2；5）×10nkg的形式。
3.2.3.2 一组砝码可以包括多个标称值相同的砝码。
3.3 符号表
4 概述
4.1 砝码是一种复现质量值的实物量具。它具有一定的物理特性和计量特性：形状、尺寸、材料、表面状况、密度、磁性、质量标称值和最大允许误差等。
4.2 对于一个砝码，它可以单独复现某一固定的质量值。对于砝码组，它不仅可以单独单个使用，而且出可将不同的单个砝码组合在一起使用，用以复现若干个大小不同的一组质量值。
5 计量性能要求
5.1 最大允许误差
5.1.1 首次检定及后续检定的最大允许误差
5.1.1.1 除了附录G中的特例和1.3.9的专用砝码以外，其它各准确度等级的砝码，首次检定、后续检定折算质量的最大允许误差不应大于表1中的要求。
5.1.1.2 使用中的砝码，或与仪器配套使用的砝码，若其质量标称值在表1中没有，可用表1中已有的质量标称值累计得到；其质量最大允许误差的绝对值亦为对应的最大允许误差绝对值之和。
5.2 扩展不确定度
在规定的准确度等级内，任何一个质量标称值为m0的单个砝码，其折算质量的扩展不确度，U（k=2），应不大于表1中相应准确度等级的最大允许误差绝对值的三分之一。
5.3 折算质量
5.3.1 在规定的准确度等级（E1等级砝码除外）内，任何一个质量标称值为m0的单个砝码，首次检定时，折算质量mc与砝码标称值m0的差，正值不能超过最大允许误差绝对值的三分之二，负值的绝对值不能超过最大允许误差绝对值的三分之一：
5.3.2 在规定的准确度等级（E1等级砝码除外）内，任何一个质量标称值为m0的单个砝码，后续检定中，如果具体限定了最大允许误差的单个砝码，则折算质量mc（根据5.2确定扩展不确定度）与砝码标称值m0之差的绝对值不能超过最大允许误差的绝对值减去扩展不确定度：
除了附录G中所规定的砝码，对于其它的砝码，如果检结.定果超过了表1中所规定的最大允许误差，则按如下方式处理：
1、证书中不出具不合格砝码的一切数据；
2、如果出具不合格砝码的数据，则证书为检结.定果通知书；
5.3.3 对于新生产的和修理后的增砣（含标准增砣），除符合上述关系外，检定时其折算质量还应符合下述关系式：
增砣（含标准增砣）属于M1等级砝码，其折算质量修正值必须为正值。
5.3.4 对于E1等级砝码，其折算质量值与标称值的差的绝对值，不得超过最大允许误差值的绝对值。
5.3.5 经修理后的砝码，其修正值的控制范围按照5.3.1进行。
5.3.6 在规定的准确度范围内，任何一个质量标称值为m0的单个砝码，其相临两个周期的检结.定果之差不得超过该砝码最大允许误差的三分之一。
此条款代表了砝码的稳定性指标。
6 通用技术要求
6.1 形状
6.1.1 总则
6.1.1.1 为了方便生产与识别，砝码应具有午间的几何形状。砝码的边和角应某某，表面不应有锐边或锐角和明显的砂眼，以防止磨损和积灰。
6.1.1.2 砝码组中的砝码，除了1g或小于1g的砝码，应具有相同的形状。
6.1.1.3 使用中的砝码，在其磁性、质量量值已证实稳定的前提下，***规定的其它形状。
6.1.1.4 与测量仪器配套使用的砝码，或为专门用途而特殊设计的砝码，***规定的其它形状。
6.1.2 小于或等于1g的砝码
6.1.3 1g到50kg的砝码
6.1.4 大于50kg的砝码
6.4.5 其它砝码的形状
6.2 结构
6.2.1 E1等级、E2等级、F1等级砝码
6.2.1.1 1mg到50kg E1等级、E2等级、F1等级砝码
1mg到50kg E1等级、E2等级、F1等级砝码应为实心整体结构，由整块材料构成，不带调整腔。
6.2.1.2 大于50kg的砝码
6.2.2 F2等级砝码
6.2.2.1 1g到50kg的F2砝码
6.2.2.2 大于50kg的F2等级砝码
大于50kg的F2等级砝码可由多块材料制造需防水或防尘焊接封闭。砝码可由多种材料构成，其磁性应符合F2等级砝码的要求。
6.2.3 M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级砝码
6.2.3.1 1g到50kg的M1等级、M2等级、M3等级砝码
6.2.3.21g到50kg的M1等级、M2等级、M3等级圆柱形砝码，调整腔与砝码的垂直轴线同轴，可口在砝码提钮的上方，并加宽入口直径。调整腔的设计应考虑密封和易于开启，进行调整。
6.2.3.3 5g到50kg的M1等级、M2等级、M3等级平行六面体砝码，调整腔可以在管形提钮内，可如果提钮是实心的，应在砝码正上方，开口在砝码侧面或上表面（见附录A，图A.2和A.3）。
6.2.3.4 大于50kg的M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级砝码，砝码不应有任何导致积灰的腔体。
6.3 材料
6.3.1 总则
砝码通常应采用金属或合金制造。
6.3.2 E1等级、E2等级砝码
大于或等于1g的砝码，其材料硬度和表面的抗腐蚀性应优于或类似于奥氏体不锈钢。
6.3.3F1等级、F2等级砝码
为了提高砝码的抗腐蚀性和硬度，对于大于或等于1g的F1等级、F2等级砝码的表面应选用适当的金属铸造，其硬度和脆度应至少优于接制黄铜。
6.3.4 小于或等于50kg的M1等级、M2等级、M3等级砝码
6.3.5 大于50kg的M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级砝码
由于砝码是体现质量单位的实物量具,因此对它就有较高的要求，必须具备以下特点：
①稳定性要好，具有物理和化学方面的稳定性，不受周围介质蝗腐蚀。
②具有良好的抗磁性，磁化率要小，对磁场作用无敏感。
③要有一定的硬度，坚固耐磨。
④组织紧密，无空隙，避免吸收水蒸汽及有害气体而产生腐蚀。
⑤材料密度尽可能接近8.0g/cm3，减少空气浮力的影响。
最常用的砝码材料有：
1）铂铱合金材料；2）不锈钢材料；3）1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢；4）铜合金材料；5）铝合金材料；6）钛材料；7）铸钢、铸铁材料。
6.4 磁性
6.4.1 极化强度的极限
砝码的磁性M通过极化强度μ0M表示，不得超过表3中的最大值。
6.4.2 磁化率的极限
6.4.3 如果测量砝码极化强度和磁化率的所有数值小于这些极限值，则可以认为由于砝码磁性所引起的不确定度分量可忽略不计。表3和表4中给出的极化强度和磁化率的最大值是这样来的：天平称量盘处所存在的磁场和磁场梯度所引起的被检砝码的折算质量值的改变不应超过其最大允许误差的1/10。
6.5 密度
6.5.1总则
砝码的材料密度应满足空气密度（1.2kg/m3）的变化量在10%的情况下所引起的误差不应超过表1中给出的最大允许误差的1/4。
6.5.2 空气密度偏移量的修正
6.5.2.1 如果空气密度相对于的偏移量超过10%，并且被检砝码密度偏离折算值8000kg/m3，折算质量可按下面公式进行修正：
（5）
其中： （6）
6.5.2.2 检定天平用的砝码
砝码采用折算质量值时，海拔高度对测量的结果会产生影响；因此，要采用6.5.2.1或公式（5）、（6）的方法进行浮力修正，这需要知道砝码的密度。如果在海拔330米以上使用E1等级、E2等级砝码，须提供砝码的密度及其相应的不确定度。对于F1等级砝码，如果在800米以上使用时，F1等级砝码也应进行空气浮力修正。因此，对于使用折算质量值为标准的各等级砝码，应考虑尽量减少海拔高度、或材料密度与8000kg/m3之间的偏差对浮力的影响。
6.6 表面状况
6.6.1 总则
砝码的表面状况应使得在正常使用条件下，砝码质量的变化相对于最大允许误差而言是可以忽略不计的。
6.6.1.1 砝码的表面（包括底面和边角）应为平滑的，所有棱边和棱角应某某。
6.6.1.2 E1等级、E2等级、F1`等级和F2等级砝码的表面不就有砂眼；用目力检查时，表面应有XX。
大于或等于1g的F2等级砝码，其表面可具有适当的金属镀层或涂层。
6.7 调整
给定标称值的砝码应这样调整：在空气中测量结果的折算质量值应满足本规程中5.3条的要求。不确定度满足5.2条的要求。
6.7.1 E1等级、E2等级砝码
砝码应采用打磨、研磨或适当的方法调整，不应改变表面状况。带有调整腔的砝码应用生产砝码的同种材料，或锡、钼、钨调整。
6.7.3 1g及其以上的M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级砝码
6.8 标记
6.8.1总则
6.8.1.1砝码质量标称值的数字表示：
1kg~1000kg（不含1000kg）的砝码—以公斤“kg”为单位的标称值；
1000kg及其以上的砝码—以吨“t”为单位的标称值；
克组砝码—以克“g”为单位的标称值；
毫克组砝码—以毫克“mg”为单位的标称值。
6.8.1.2砝码准确度等级的表示：
砝码体的上表面用“E1”、 “E2”、 “F1”、 “F2”、 “M1”、 “M12”、 “M2”、 “M23”、 “M3”标记其准确度等级。
6.8.1.3砝码器号的数字表示：
砝码的器号用阿拉伯数字表示，并且相同准确度徒弟有内的砝码器号为唯一的。
E1等级砝码的器号为三位阿拉伯数字或英文大写字母；E2等级砝码的器号为四位阿拉伯数字或英文大写字母；F等级砝码标记器号不能强制性规定，但需标记砝码的标称值。
6.8.1.4一组砝码中如果有两个或三个同一标称值的砝码，应用一个或两个星形或点或数字给予区别；如果是线状砝码，应用一个或两个钩给予区别。
6.8.2M1等级、M12等级、M2等级、M23等级、M3等级砝码
6.8.3大于50kg的M12等级、M23等级砝码
6.8.4出厂标记
对于新生产的砝码，要清晰地标记每个砝码，以便将砝码与检定文件相结合。表7中给出了新生产砝码全上标记可接受的最多数字。
表7用户标记的最多数字
砝码等级
标称值
字体高度mm
符号、数字或字母的最多数目
E1
≥1g
2~5
6
E2
≥1g
2~5
7
F1到M2
1g到100g
3
8
F1到M2
200g到10kg
5
8
F1到M2
≥20kg
7
8
在任何标称值或等级的标记不会产生混淆的情况下，出厂标志应由符号、数字或字母组成。
6.9砝码盒及砝码标牌
6.9.1总则
除了M2等级、M3等级砝码，砝码的标牌应与下述要求相一致。
6.9.1.1属于同组的砝码应有相同的准确度等级。
6.9.1.2砝码盒的上表面应有永久性标记铭牌标记铭牌应记录以下主要内容：
7 计量器具控制
计量器具控制包括砝码的首次检定和后续检定。
7.1检定项目
表8中给出了需进行的检定项目。在所有的计量技术指标检定以前，需对砝码（除附录G和专用砝码）外观、材料（不测量体积的砝码）、标记、砝码盒和铭牌进行目力检查，判断其是否符合本规程中6.1、6.2、6.3、6.8和6.9条的要求。
表8检定项目
需检定的砝
码或砝码组
检定
密度ρ（或）
体积V
表面
粗糙度
磁化率χ
永久磁性
μ0M
折算质量
mc
一组中所有
的砝码
等级
E
F
M
E
F
M
E
F
M
E
F
M
E
F
M
IV
+
√
V
V
V
V
+
+
—
+
+
+
+
+
+
SV
－
－
－
V
V
V
—
—
—
*
*
*
+
+
+
标志：IV：首次检定； SV：后续检定；
—：不进行检定； V：仅用目力观测检查；
+：要求检定； *：在怀疑时，应重新检定砝码的磁性；
√：仅适用于F1等级砝码，不适用于F2等级砝码。用户根据实际的使用地点和需要确定是否检定F1等级砝码有密度值。
7.2检定条件
7.2.1环境条件
砝码的检定应在稳定的环境状况下，砝码的温充接近室温。
7.2.1.1对于E1等级、E2等级砝码，实验室温度应在18℃到23℃。环境条件应满足衡量仪器的要求。
18℃到23℃为实验室内基础温度。
7.2.1.2检定实验室不允许有容易察觉的振动和气流，应尽量远离振源和磁源。实验室内的天平和砝码应避免阳光直接照射。
7.2.1.3当空气密度相对于1.2kg/m3变化超过10%时，被检砝码的计算应采用真空质量值，折算质量值由真空质量值计算而来。
7.2.1.4实验室气象参数检定条件
检定砝码时，实验室内需配备相应准确度的温度计、湿度计和压力计，以测量实验室内空气密度。
表10实验室内与备气象参数测量设备的准确度
被检砝码等级
温度计
湿度计
气压计
E
≤0.1℃
≤5%RH
≤0.6hPa
F
≤0.1℃
≤6%RH
≤2hPa
M
较F等级砝码稍低的温度计、湿度计
7.2.2衡量仪器
7.2.2.1衡量仪器的计量特性在进行测量之前要已知。如果被检砝码进行空气浮力修正，则其合成标准不确定度（即重复性、灵敏度、分辨力、偏载等的合成）应不得超过被检砝码质量过日子大允许误差绝对值的六分之一；如果被检砝码不进行空气浮力修正，则合成标准不确定度不得超 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 g不带有调整腔、或单个20kg带有调整腔的砝码，按本规程中F1等级及其以下的相应砝码磁性的要求分类；对于带有调整腔的1g~20kg成组的原二等砝码，按本规程中F2等级及其以下的相应砝码磁性的要求分类。
G.4关于表面粗糙度的特例
目力进行粗糙度测量时，刻字处及个别的划痕可忽略。如果有充足的资料证明砝码的质量很稳定，以及表面粗糙度没有超过相应等级的列表（见表6）际制的两倍。
G.5关于折算质量值的特例
对于已按照G.2确定等级的旧砝码，如果该砝码无调整腔，则在以后的使用过程中，不允许对其进行调整，并且最大允许误差不受表1的限制。但此类砝码需按其折算质量的实际值使用。如果该砝码带有调整腔，允许对砝码进行调整，则基最大允许误差应满足表1中的规定，其不确定度均必须满足5.2的要求。
G.6标识
对于原一等、二等砝码，在砝码盒上表面应有现行等级永久性标记或标签，标明其相应准确度等级。
G.7降级的处理
原工作基准砝码不得降级使用。原一等、二等砝码对其一次性分类之后进行周期检定时，当其磁化率指标无法满足该准确度等级的要求需降级处理时，应全面考虑该等级砝码的折算质量值、表面粗糙度和磁性的技术指标。
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