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梅特勒使用实验室天平正确称重(四)电子天平技术术语

梅特勒使用实验室天平正确称重(一)安放电子天平位置
梅特勒使用实验室天平正确称重(二)天平操作
梅特勒使用实验室天平正确称重(三)受到那些物理因素影响称重
梅特勒使用实验室天平正确称重(四)电子天平技术术语
读数精度
天平的读数精度是指可在显示屏上读取的两个测量值的最小差别。当使用数字显示屏时,这是指最小的数值增量,又称为“秤分度值”。

提示:“DeltaRange”与“DualRange”天平具有两种不同类型的读数精度,这在价格方面十分吸引人。

准确度
测试结果近似参考值程度的定性名称(可为正确值或预测值,取决于定义或协议[DIN 1)55350-13]。
或者简言之:天平显示值接近称重校品实际重量的程度。

测试砝码的准确度等级
属于相同准确度等级的不同重量件汇总。
按照 OIML 2) R111分类的重量等级建议确保遵从有关重量分类的误差限值以及确保表面质量与此国际建议一致。
1)DIN 德国标准化学会
2)OIML 国际法定度量衡组织
作为检测、测量与测试设备的控制部分,质量管理标准规定在与可跟踪重量的特定分度处校准或调节天平。具有相应准确度等级的经过认证的砝码必须用于此目的。

灵敏度
测量仪器的输出变量变化值除以输入变量的相关变化值 ([VIM] 5.10) 1) 。
对于天平而言,为称重值的变化值△W 除以荷重变量△m

灵敏度是天平最为重要的技术参数之一。天平的指定灵敏度通常被理解为在标称范围内所测量的全局灵敏度(斜率)。

灵敏度的温度系数
灵敏度取决于温度。依赖程度通过因环境的温度变化影响所产生的测量值可逆偏差确定。这由灵敏度的温度系数(TC)得出,与每摄氏度的显示重量(或者校品重量)偏差百分比一致。例如:使用XP天平时,灵敏度的温度系数为0.0001%/℃。
这意味着,当温度变化1 ℃ 时,灵敏度变化0.0001 %。

温度系数的计算方法如下:

在该等式中,△S为灵敏度变化值,△T为温度变化值。灵敏度变化值△S等于结果变化值△R除以称重荷重m或者去皮重后的校品重量。利用这一信息,可通过重新排列上述等式计算在一定温度变化条件下测量结果的偏差。
对于显示值,我们可得出:

如果您在 XP/XS 分析天平上对100克的荷重(校品重量)进行称重,并且实验室的环境温度自上一次校准之后变化5 ℃,则在最差的情境下可得出以下最大结果变化值△R(XP 的温度系数为 0.0001 %/℃):
如果相反,荷重仅为100 mg,即减轻1000倍,则最大偏差同样会相应减小,仅为0.5μg。

FACT
“全自动校准技术”的缩略语 (“FACT”)。
根据天平的类型与线性自动调节灵敏度。任何时候当超出既定温度变化值时将触发校准操作。

在生产过程中,内部砝码通过“初级校准”与国际测量标准进行可追溯性关联。
在这一过程中,通过将一个经过认证的砝码放置在天平上以及将数值存储在天平中确定内部重量的质量。

proFACT
“专业全自动校准技术”的缩略语 (“proFACT”)。专业自动调节灵敏度。
提示:Excellence 与 Excellence Plus 系列半微量与分析天平具有两个内置砝码。这意味着在校准期间,天平不仅测试灵敏度,而且测试非线性。
线性(非线性)
线性表示天平在遵循荷重m与显示值W(灵敏度)之间线性关系方面的能力。在这里,假定特性称重曲线为一条位于零与最大荷重之间的直线(请见:灵敏度)。

相反,非线性定义测量值与理想特性曲线出现正负偏差所在频带的宽度。
例如:对于梅特勒-托利多 Excellence Plus 分析天平 XP205DR 而言,在200克的整个称重范围内,与特性曲线线性进程的偏差最大为±0.15毫克。

重复性
重复性是指在相同的测量条件下,天平在对一个荷重以及相同荷重进行反复称重时提供相同结果能力的基准 ([OIML 1)R 76 1] T.4.3)。

必须由同一名操作人员使用相同的称重方法在相同秤盘支架上的相同位置、相同的安装位置、恒定的环境条件下以及在不中断的情况下进行一系列测量。

一系列测量的标准偏差为表达重复性的适当测量值。
尤其是在使用高分辨率天平时,重复性程度是一种不仅仅取决于天平的属性。重复性还受环境条件(通风、温度变化、振动)与称重校品的影响,以及受进行称重操作的人员技能的部分影响。

下列示例所示为在读数精度为 0.01 毫克的半微量天平上所进行的一系列典型测量。

现在让我们一起来确定这一系列测量的平均值与重复性。平均值:

这一标准偏差用作重复性基准 t。结果,这一系列测量的重复性为 s = 0.0095 mg。
测量结果的不确定度约为重复性 u ≈ 2s…3s 的两至三倍,即:实际结果 x 位于分度 x – u < x < x + u 以内在我们的系列测量中,u ≈ 2 s ≈ 2 x 0.01 mg = 0.02 mg,这样我们可以通过 x ± u = 27.51467 g ± 0.02 mg 得出称重结果。
因此,使用上述系列测量中所使用的天平所预测出的此荷重的最小测量值为 27.51465 g,最大值为 27.51469 g,这与该系列的测量结果完全一致。

可跟踪性
相对于适当国际或国家适用标准,通过具有指定测量不确定度的一系列不间断比较测量所得出的测量结果属性([VIM] 1) 6.10)。
用于质量测量的常规重量件可追溯至上级标准。

调平
在天平的参考位置设置天平(常规方法为水平设置),即:平行于天平的垂直方向设置其运行方向。作为常规,这与水平设置天平外壳的方法相同。结果由倾斜角的余弦产生失真。纠正措施:所有天平提供通过使用可调节支脚进行调平的选项。

提示:Excellence Plus 天平具有全自动水平度监测功能“LevelControl”。当天平未调平时,LevelControl 将自动发出报警并且进行记录,这将有利于提高测量的可靠性以及消除视觉控制(如:使用测量柜时)所固有存在的风险。

隅载荷
测量值通过偏离中心(偏心)载荷出现偏差。隅载荷的增加与载荷的重量有关,当将其从秤盘支架中心拆下时,隅载荷增加。

如果即使在将相同的载荷放置在秤盘的不同部位时显示值依然保持一致,则表明此天平不会出现隅载荷偏差。鉴于此,使用高精确度天平时,务必确保称重校品始终准确位于中部。

可再现性
即使在不同条件(指定)下对下列内容进行单独测量时,相同测量变量的测量值之间的近似程度:
测量过程
观察员
测量仪器
测量位置
使用条件
时间

准确度
作为对测量结果系统偏差进行评定的定性术语。一系列测量值的预测值与所测量物体的实际值之间一致性的接近程度 ([ISO 1) 5725] 3.7)。

注释
只有当存在多个测量值和一个获得认可的正确参考值时方可对准确度进行评估。

精确度
作为对测量结果平均偏差进行评定的定性术语。

在规定的条件下所获得独立测量值之间一致性的接近程度([ISO1) 5725] 3.12)。
精确度仅取决于随机误差的分布,与测量变量的实际值(准确度)无关。

示例
测量仪器提供很少出现偏差的测量值的能力。

注释
只有当出现多个测量值时方可评估精确度。

测量不确定度
一个与测量结果相关,并且对可合理归因为测量变量的测量值分散进行定性的参数 ([VIM]1) 3.9)。

此参数,即:测量不确定度通常由标准不确定度 u 或者扩展测量不确定度 U(置信区间)表示。GUM2) 含有有关确定测量不确定度的方法说明。根据 GUM 说明,当二次误差相互不影响时,测量不确定度通过计算二次误差的总和获得。

注释
计算测量不确定度的方法有多种。对于制药业而言,参考含量经常依照《美国药典》确定。否则,测量不确定度经常依照 ISO3) 17025 确定。后者符合 GUM 方法。

提示:在大多数国家/地区当中,梅特勒-托利多服务中心按照客户的需求上门进行测量不确定度计算。

最小初始重量值
如果低于此值,测量结果的相对偏差将会过大。
提示:梅特勒-托利多 Excellence Plus 系列天平提供用于对极小的称重校品进行成功称重的最先进的称重技术。

校准
在指定测量条件下确定测量值与测量变量实际值之间的偏差。

提示:梅特勒-托利多 Excellence 与 Excellence Plus 天平将各个误差记录在显示屏上,并且将其发送至外部软件程序或打印机。

调节
在指定测量条件下确定测量值与测量变量实际值之间的偏差。
然后应进行校正。

提示:梅特勒-托利多 Excellence 与 Excellence Plus 天平通过在显示屏上显示误差,并且将其发送至外部软件程序或打印机的方式对各个误差进行记录。关于软件,我们建议使用带有集成式检测、测量与测试设备的“LabX balance”,从而符合梅特勒-托利多.Good Weighing Practice™

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