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好奇心害死貓:電子秤和電子天平有啥關(guān)系
更新時間:2012-09-28 瀏覽次數(shù):3472
隨著電子秤和電子天平的使用,無論是使用者、制造商還是計量檢定機構(gòu)都有點盲從。到底什么是秤、什么是天平,它們有何和區(qū)別?
當(dāng)電子衡器未出現(xiàn)以前,質(zhì)量衡量器具作為機械衡器,都是利用杠桿平衡原理。但是在外觀和結(jié)構(gòu)上有兩種形式:等臂杠桿和不等臂杠桿,人們習(xí)慣將等臂杠桿衡器稱為天平(balance),而將不等臂杠桿衡器稱為秤(scale)。在電子衡器出現(xiàn)以后,際上就不再將它們分別描述,而是用非自動衡器統(tǒng)一描述,并執(zhí)行統(tǒng)一的計量要求。此外,僅從外觀和結(jié)構(gòu)上已無法判別哪種是電子秤或電子天平。
內(nèi)目前仍存在對電子非自動衡器分為天平和秤的描述,通?;谙旅鎺追N觀念:
(1)以精度等級來劃分,精度高的為天平,精度低的就是秤;
(2)將通過平衡實現(xiàn)稱重的作為電子天平而使用電阻應(yīng)變原理實現(xiàn)稱重的稱為電子秤;
(3)顯示位數(shù)多一些,分辨率和準(zhǔn)確度高一些,對應(yīng)用環(huán)境要求嚴(yán)一些定義為天平,顯示的位數(shù)少一些、準(zhǔn)確度低一些、使用條件寬一些定義為秤;
(4)相對于過去使用的機械天平來說天平稱量出來的是質(zhì)量,而利用傳感器測量出來的都是重量;
(5)使用電磁力平衡傳感器稱為電子天平,使用一般的電阻應(yīng)變式稱重傳感器稱為電子秤。
筆者對上述一些觀點持有不同看法,就物理學(xué)的概念來說,質(zhì)量和重量*是兩個不同的物理量。因此只要了解學(xué)習(xí)質(zhì)量的定義和數(shù)據(jù)形成的過程就很容易理解。質(zhì)量是物體的固有屬性,是物體所含物質(zhì)多少的度量,一個物體的重量和各地的重力加速度的比值是不變的,這個比值就是物體的質(zhì)量。所以質(zhì)量是不變的量,不會因為地理位置的改變而變化。質(zhì)量和重量雖然密切相關(guān),但是它們概念不同、量的變化規(guī)律不同、計量單位不同。重量是物體所受地球重力大小的量度,是地球?qū)ξ矬w的萬有引力與地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生在物體上的慣性離心力的合力值。質(zhì)量不是力,是物體慣性和力大小的量度,物體的重量是變量,質(zhì)量是一個恒量。另外,質(zhì)量的際單位中是千克(公斤),重力的單位是牛頓。所以,無論稱為天平還是秤都是測量質(zhì)量大小的計量器具。
此外,了解一下OIML R60對稱重傳感器的解釋:“在考慮了使用地點重力加速度和空氣浮力影響后,將被測量值(質(zhì)量)轉(zhuǎn)換成另一種被測量值(輸出)從而測量質(zhì)量的力傳感器”。要知道電子秤不僅僅就只使用電阻應(yīng)變式傳感器,而被稱為電子天平也有采用電阻應(yīng)變式傳感器。如果從使用傳感器來分別的話(稱重傳感器按轉(zhuǎn)換方法分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁變形式、振動式、陀螺儀式、電陰應(yīng)變式等,并以電阻應(yīng)變式使用zui廣),那么使用電阻應(yīng)變式傳感器的電子天平又該叫什么計量器具?同理,使用非電阻應(yīng)變式傳感器的電子秤又該叫什么呢?所以,用稱重傳感器的結(jié)構(gòu)區(qū)分秤和天平也是不科學(xué)的。
實際上筆者認為從計量檢測的角度不能人為的劃分秤和天平。如果一定要對非自動衡器進行分類,*可行的是將量傳系統(tǒng)用純質(zhì)量比較儀稱為天平,而其余均稱為非自動衡器。
先我們可以看這些計量器具是如何定義的,JJF 1181-2007《衡器計量名詞術(shù)語及定義》對衡器的解釋是:通過作用在物體上的重力來確定該物體質(zhì)量的一種計量儀器。在 JJG 555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》里對秤的解釋是:通過作用在物體上的重力來測定該物體質(zhì)量的一種計量儀器。
而對于天平的術(shù)語解釋:JJG 1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》里的概述是這樣的:通過作用在物體上的重力來確定該物體質(zhì)量,并采用數(shù)字指示輸出結(jié)果的計量器具。根據(jù)不同檢定規(guī)程里的術(shù)語解釋,電子天平和電子秤根本就是同一種計量器具,也沒有說明電子天平測量結(jié)果是質(zhì)量,電子秤的測量結(jié)果就是重量。也就清楚說明不管是天平還是秤的,都符合上述的定義。另外,從規(guī)程制定引用的文件看,不管是天平還是秤的檢定規(guī)程,制定所依據(jù)的文件都是際法制計量組織OIML的際建議R76《非自動衡器》。在OIML R76《非自動衡器》里面,衡器也可以用于確定與質(zhì)量相關(guān)的量、大小、參數(shù)或特性,并且沒有天平和秤的區(qū)別,它們只有一個名字即非自動衡器。而且,R76還加以說明,按照R111和D28的規(guī)定,“質(zhì)量”(或重量值)更適用于表述“折算質(zhì)量”或“在空氣中稱量結(jié)果的約定值”,而“砝碼”是更適用作對其物理和計量特性作出了規(guī)定的質(zhì)量的一種具體表現(xiàn)形式(等于實物量具)。R76對非自動衡器的解釋:在稱量過程中需要操作者干預(yù),以確定稱量結(jié)果是否可接受的衡器。而確定稱量結(jié)果是否可被接受的過程,其中包括操作者所采取的影響稱量結(jié)果的人為活動。
例如,當(dāng)示值穩(wěn)定時或載荷被調(diào)整時所采取的行動,以及決定是否接受觀測到的稱量結(jié)果的示值或是否打印輸出等。非自動稱量過程允許操作者在稱量結(jié)果不能被接受的情況下采取影響稱量結(jié)果的干預(yù)行動,即調(diào)整載荷、調(diào)整單價、確定載荷可否接受等。
在 JJG 555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》前言里說的非常清楚,此規(guī)程是等效采用 R76 非自動衡器際建議,在內(nèi)容方面,R76 中的非自動衡器包括的非自動秤和非自動天平。也就是說,在 R76 非自動衡器里已經(jīng)包含機械天平、機械磅秤和電子天平、電子秤,在這里只有不同準(zhǔn)確度等級的非自動衡器,而沒有天平和秤的區(qū)分?,F(xiàn)實問題是內(nèi)把非自動衡器劃分為天平和秤,I、II級非自動衡器叫天平,III、IIII 級非自動衡器叫秤。JJG 1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》里,對電子天平等級劃分為 I、II、III、IIII 四個準(zhǔn)確度等級,查看 JJG 1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》中 III、IIII 級天平與 JJG 539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》中 III、IIII 級電子秤在要求、檢定方法等基本是一致的,到底該叫電子秤還是電子天平,應(yīng)該說加以完善的 JJG 1036-2008 是*可以代替JJG 539-1997 的。
內(nèi)zui初是把 I、II 級非自動衡器劃分出來稱為天平,III、IIII 級非自動衡器稱為秤,這個在 JJG555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》里也非常清楚的表明:“秤的zui高等級為 III 級”。造成現(xiàn)有狀況可能與我計量管理體制有關(guān),在際上只有非自動衡器,在我將天平的計量管理歸于全質(zhì)量密度計量委員會,秤的管理歸于全衡器計量委員會,這樣也就形成各自的體系,出現(xiàn)秤和天平的劃分。所以不僅要在上對秤和天平要有統(tǒng)一的概念,在行政管理上也要與時俱進,這樣大眾特別是計量檢定人員才不會有模糊的觀點和認識。
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