標準測力儀的結構與工作原理
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計量是單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。對材料試驗機進行量值傳遞的上級標準器是標準測力儀，儀器計量特性的保持是材料試驗機準確度的前提。

標準測力儀的計量特性主要指其準確度與穩(wěn)定性。

標準測力儀計量準確度的主要通過周期檢定來實現(xiàn)，一般檢定周期為一年。穩(wěn)定性是指這一年內保持計量準確度的能力，這就需要實驗室制定內部質量控制程序、采取能力驗證活動。

由于標準測力儀的準確度是通過規(guī)范的法定檢定來實現(xiàn)的，所以計量準確度的前提的關鍵在于計量標準器的穩(wěn)定性考核。通常，對標準測力儀進行穩(wěn)定性考核的工作也稱為“期間校驗”。

1、標準測力儀的結構與工作原理

(1)標準測力儀的分類

常見的試驗機計量標準器有兩種，一種是百分表式標準測力儀，如圖2-1所示，另一種為傳感器式標準測力儀，如圖2-2所示。傳感器式標準測力儀既有壓向又有拉向的，其中量程較大的一般為壓向。百分表式標準測力儀多為壓向。

標準測力儀的分類

實際工作中，也可用壓向的傳感器式標準測力儀或百分表式標準測力儀測量拉力機，但這種情況下應安裝反力架。

(2)百分表式標準測力儀的結構

百分表式標準測力儀以百分表作為指示器，來測量環(huán)狀體在標準力作用下相應的變形量，并傳遞力值的計量標準器。

彈性體中，標膠多見的有適用于較小力值測量的圓形結構和適宜較大力值測量的橢圓形結構。另外，還有棱形、長盒形、梁形等結構型式，彈性體的變形指示機構一般是通過百分表測量，它又分為直讀式和杠桿放大式兩種。

(3)傳感器式標準測力儀的結構

目前越來越多地用傳感器式標準測力儀作為力的傳遞標準。它大的優(yōu)點是攜帶使用方便。傳感器式標準測力儀主要有測力傳感器和二次儀表兩部分組成，測力傳感器式提供與輸入的力值有確定關系的電量，二次儀表提供測力傳感器所需要的激勵電壓貨激勵頻率，并對測力傳感器輸出信號進行處理、顯示和打印。

霧度計的儀器計量與儀器校準的研究
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霧度計是用于測試透明、半透明樣品霧度的儀器，廣泛應用于工農(nóng)業(yè)各個領域。在霧度計校準過程中，有兩個關鍵性的參數(shù):霧度一透過試樣而偏離入射光方向的散射光通量與透射光通量之比，用百分數(shù)表示;透光率一透過試樣的光通量和射到試樣上的光通量之比，用百分數(shù)表示。

目前，霧度計的儀器校準所依據(jù)的計量技術規(guī)范是JJF 1303-2011《霧度計校準規(guī)范》，但在使用過程中往往會遇到一些函待解決的實際問題。我們針對JJF 1303中要求的校準過程，并結合日常工作的應用情況，提出3點值得深入探討的問題，以求相關人員共同研究與探討，從而使霧度測定儀的校準能夠得到更為準確的測量結果，量值傳遞的可靠性。

1、環(huán)境因素直接影響霧度值的測量結果

霧度標準片對所處環(huán)境，特別是溫度、相對濕度比較敏感，這是由霧度標準片的材質和制造工藝決定的。霧度標準片在研制過程中，采用高分子有機材料作為基質，均勻摻雜適量無明顯熒光特性的散光劑，經(jīng)過高溫、均勻性試驗等嚴格工藝過程制作而成叫。擦拭或摩擦霧度標準片，容易破壞表而分子結構的排列，產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。這就造成了當霧度標準片表而起霧時不可擦拭的現(xiàn)狀，從而對其進行儀器校準過程中所處的環(huán)境條件有一定的約束。

JJF 1303中給出的環(huán)境參考溫度為(23±5)℃，相對濕度≦80%，是一對比較寬泛的范圍值，而在實際校準過程中，還有不少因素值得注意。為此，進行了兩項實驗，分別模擬日常霧度值校準的情況，以驗證環(huán)境因素對霧度值測量的影響及其程度。

1. 1高低溫差影響

當校準人員攜帶霧度標準片至校準現(xiàn)場時，如果室外環(huán)境溫度和濕度相對于校準現(xiàn)場內環(huán)境的溫、濕度差別較大，霧度標準片表而易起霧。此時，讀取的霧度和透光率值會偏離正常值，直接導致判定的偏差。

取一臺測試結果計算重復性為0.034%的WUT-S透光率霧度測定儀，以室溫(20±1)℃、相對濕度60%為基準，先測得整套(5片)霧度標準片相應霧度實測值Hd，及透射比實測值t，得到組數(shù)據(jù)，如表1所示。保持室內相對濕度60%不變，下而給出高低溫試驗的兩種情況分析。

情況1:保持環(huán)境濕度不變，將整套霧度標準片靜置于20℃(模擬上海地區(qū)冬天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20 min，取出后即在室溫20℃的恒溫試驗室中觀察霧度值的變化，得到第二組數(shù)據(jù)(見表1)。

霧度計的儀器計量分析表1

情況2:將此套霧度標準片靜置于40℃(模擬上海地區(qū)夏天的室外溫度)恒溫恒濕箱中等溫20min,取出后即在室溫20℃左右的恒溫試驗室中觀察霧度值的變化，得到第三組數(shù)據(jù)(見表1〕。

值得注意的是，將第二組實驗中測出霧度值為1.61的霧度標準片在20℃左右的實驗室中等溫30 min,測得其霧度值為1.50。

通過表1數(shù)據(jù)的對比分析，可得知嚴寒或酷暑的天氣，確實對霧度片的校準產(chǎn)生一定影響。為測量值的準確可靠，在室內外溫差較大的情況下，需將標準霧度片等溫30min及以上方可適宜進行計量校準測試。

1. 2自然天氣影響

連日陰雨天氣會導致空氣中濕度增大，也可能會引起霧度標準片表而起霧，從而使讀數(shù)產(chǎn)生誤差。下面給出相對濕度試驗的情況分析。

在室內溫度基本不變的情況下改變濕度條件，以測算霧度標準片的霧度值在不同濕度環(huán)境條件中是否對檢測結果產(chǎn)生影響。將實驗室室溫控制在(20±2)℃，利用除濕、加濕設備改變空氣中濕度并時刻關注溫濕度的變化。取霧度值為10左右的霧度標準片進行測試，得到表2所示數(shù)據(jù)。

霧度計的儀器計量分析表2

從表2數(shù)據(jù)分析可知，當溫度保持不變、相對濕度超過70%時，霧度儀測量的準確度將受到較大影響。

綜合考慮以上情況，測試時對操作環(huán)境的溫度和濕度一定要嚴格把關。在影響霧度值測量的陰雨天，對校準現(xiàn)場進行除濕處理，且校準過程需在通風、干燥的環(huán)境中進行，以數(shù)據(jù)的準確與穩(wěn)定。



2、霧度標準片示值誤差分析

在實際校準工作中，有不少客戶會對JJF 1303提出很多疑問。其中，提出多的問題是相對示值誤差范圍與中國計量科學研究院給出的標準霧度片不確定度是否存在矛盾。現(xiàn)給出以下分析。

在JJF 1303中，條款7.3給出霧度示值誤差與重復性計算，ΔHd為每片標準霧度片測量的霧度示值誤差即誤差。目前中國計量科學研究院給出5塊標準霧度片的不確定度均為U(Hd)=0.30;k=2。

通常，光學儀器的標準器不確定度一般不超過示值誤差，即

U(Hd)≦ΔHd (1)

否則在判定上其給出的不確定度不能起到約束作用，就沒有意義了。在JJF 1303中僅給出供參考的標準霧度片相對示值誤差δHd，要求在±5%以內。

將誤差換算成相對示值誤差的公式為:

δHd=ΔHd/Hds× (2)

式中，Hds為各霧度片的霧度標準值。

根據(jù)JJF 1303，應符合-5%<δhd<+5%。將式(2)代入，可得到< p="">

-5%·Hds<δhd,<+5%·hds (3)

如取小值霧度為1的標準片，即H},, -1，代入式(3)中，計算得到

-0.05<δhd<+0.05 4="" p="">

在不確定度U(Hd)為0.30時，由公式(1)可知ΔHd≧0.3 ,導致與式(4)相互矛盾的結論。

同理，對霧度值為5的標準霧度片，其示值誤差為±0.25，此時不確定度也大于示值誤差。詳細說明見表3和表4。



霧度計的儀器計量分析表3



由此可以設想:

(1)是否能對每一塊標準霧度片給出相對應的、不同的不確定度。

(2)是否可以采用相對不確定度來替代現(xiàn)在中國計量科學研究院給出的不確定度。

(3)是否可以對霧度儀進行分段設置示值誤差來規(guī)定儀器霧度的參數(shù)。如上海儀電物理光學儀器有限公司生產(chǎn)的霧度儀，其出廠檢驗標準定為霧度Hd≦1.00的示值誤差為±0.10,Hd>1.00的示值誤差為±0.50。當然，也可以把分段指標分得更詳細，如按照JJF 1303規(guī)定使用的霧度值1,5,10,20,30的標準片來進行分段，霧度值為1～10給出其示值誤差，霧度值為11～20再給出相應的示值誤差，以此類推。

3霧度計的儀器校準值及間隔的影響

儀器校準一臺霧度計時，根據(jù)JJF 1303要求，使用霧度值為1,5,10,20,30的5塊霧度標準片進行校準。所選用的霧度值固定不變且間隔范圍較大，會使不合格產(chǎn)品變?yōu)楹细癞a(chǎn)品。一些廠家只針對JJF 1303規(guī)定的5個校準點對霧度計進行電腦數(shù)據(jù)修正，重利益而忽視儀器的準確性。按JJF 1303要求用5塊霧度標準片校準儀器時，必定符合要求才可判定為合格。然而，此臺儀器不一定在其他霧度點上也都能符合JJF 1303要求。若使用霧度值為3,7,15,25等霧度片去測量，所測出的值還會落在JJF 1303要求的誤差區(qū)間內嗎?如果答案是否，這將會給產(chǎn)品帶來誤判。

針對上述情況，選取一組理想的霧度計值和一組不合格的霧度計值用霧度標準片進行測試，并通過線性回歸分析給出霧度測量值和霧度標準值的變化曲線。如圖1所示，直觀地表明霧度儀器生產(chǎn)可能存在的問題。

霧度計的儀器校準值及間隔的影響

針對這一問題，給出以下兩種方案:

(1)JJF 1303中能否給出霧度值不固定的5塊霧度標準片，用作儀器的校準。即可以選取固定的霧度值間隔和固定的霧度點檢測數(shù)量，但不規(guī)定具體的霧度值。比如，可以使用霧度值為1,5,10,20,30的霧度標準片做校準，也可以使用0.5,3,7,15,25的霧度標準片做校準。只要校準點在測量范圍內分散分布即可，使廠家沒有固定參考值來修正霧度點，從而儀器的準確性。



(2)增加霧度標準片數(shù)量。優(yōu)點是增加了霧度值檢測的點數(shù)，使儀器的判定能夠更準確;缺點是霧度標準片片數(shù)的增加必定會增加制造成本，同時也增加校準成本，導致產(chǎn)品制造成本的上升。

4結語

以上提出了在對霧度儀的校準過程中所遇到的幾點問題，并給出相應的解決方案，供行業(yè)內相關人士探討與交流，以使霧度儀的量值傳遞更規(guī)范準確，儀器計量校準工作更公平公正。

世通儀器助各企業(yè)降低生產(chǎn)成本,功不可沒
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如今經(jīng)濟下滑的年代，很多企業(yè)紛紛主張降低各方成的成本，收斂開支，其中世通儀器也是功不可沒，舉例說明，世通儀器某客戶，一直以來都會將企業(yè)的儀器設備進行定期校準，所以在采購，生產(chǎn)等環(huán)節(jié)，能夠很好的控制好原材料及半成品，成品的品質，減少報廢率的產(chǎn)生，給購買者和使用者增添了信心，不但可以降低生產(chǎn)成本，還能夠提高企業(yè)的競爭力，一舉二得。

現(xiàn)如今，由于儀器儀表的行業(yè)發(fā)展迅速，中國的儀器已經(jīng)成為外國儀器儀表行業(yè)的主要競爭對象。企業(yè)針對于研發(fā)國際標準的儀器儀表、的儀器儀表，種類繁多，已經(jīng)接近世界水平，許多國外買家紛紛投向中國市場，中國的儀器儀表行業(yè)發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒?，而我們的擔子就更重了，為了儀器的度，我們需要不斷的創(chuàng)新。

還有部分企業(yè)，產(chǎn)品以出口為主，對產(chǎn)品的質量更要嚴格把關，這樣對儀器的度要求就更高了，為儀器的準確度，要進行儀器校準，儀器校正，儀器外校，這就促進了儀器校準行業(yè)的發(fā)展。

儀器校準機構

東莞世通儀器檢測服務機構有十多年的儀器計量,儀器校準,儀器校正的經(jīng)驗,世通計量校準實驗室經(jīng)國家實驗室認可（CNAS）認可， 認可號L3170(廣東實驗室)，L6634(江蘇實驗室），國際實驗室互認組織（ILAC-MRA）授權， 通過 ISO17025國際計量準則要求，因此，所出具的校準證書和檢測報告獲得與CNAS 簽署互認多邊協(xié)議國家地區(qū)實驗室認可機構其它成員的承認和認可。世通儀器還有從事儀器校準,儀器校正,儀器計量及相關信息咨詢培訓的第三方公正實驗室。

世通計量校準實驗室經(jīng)國家實驗室認可（CNAS）認可， 認可號L3170，國際實驗室互認組織（ILAC-MRA）授權， 通過 ISO17025國際計量準則要求，因此，所出具的校準證書和檢測報告獲得與CNAS 簽署互認多邊協(xié)議國家地區(qū)實驗室認可機構其它成員的承認和認可。本公司校準檢測中心設有：力學、長度、衡器、電學、熱工、幾何量等校準實驗室

歡迎大家來電咨詢了解！

世通在無數(shù)次校正下總結出來的精度校正心得
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世通公司對儀器校準，儀器校正，熱學校準等都深入研究多年，在每次試驗中又不斷總結經(jīng)驗，致力讓客戶得到好的產(chǎn)品，而且每次遇到的問題也會讓客戶注意，避免他們出現(xiàn)同樣的問題，以免出現(xiàn)工作的困擾，帶來不必要的損失。下面就是世通在試驗的時候出現(xiàn)的一些精度校正的心得。希望對客戶有一定的用處。主要有這樣幾點：
(1)不管是校正的對象還是非校正的對象都需要進行識別管理。因為如果識別的越詳細的話，那么錯漏機會就會越渺茫。
(2)在新產(chǎn)品試做的時候，不僅僅要設定設備的動作范圍，同時亦還要設定產(chǎn)品的規(guī)格。
(3)每次新購入的產(chǎn)品，你可能會認為它的精度符合標準，但其實新購入的產(chǎn)品也未必就精度符合標準，如果很有必要的話使用前也要進行校正。
(4)一定不要將所有的設備的校正周期都設定為一樣。不僅僅要設法降低校正成本考慮精度，而且也要要考慮精度。
(5)為了其品質有良好的可追溯性，適時的記錄設備運行的各種相關數(shù)據(jù)。
(6)盡量避免在生產(chǎn)上頻繁使用“母器”，主要是以免本身的精度會發(fā)生偏差，不然又會換新的，帶來不必要的經(jīng)濟損失。
(7)如果精度偏差過大，無法校正而廢棄時，設備做好標示，報告相關部。
以上就是我們總結下來的校正心得，如需要本公司的幫助請隨時聯(lián)系我們，我們會給你我們好的服務，讓你體驗到我們公司的不同之處。

儀器校正,儀器校準過程中出現(xiàn)的誤差分析
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世通公司多年治理研究儀器校準、儀器校正、儀器計量等技術。在這方面已經(jīng)成為行業(yè)的，而公司也在不斷總結經(jīng)驗教訓，努力把公司發(fā)展的更好。在平時儀器校準的過程中我們也會出現(xiàn)很多的誤差，后導致了結果的不準確，而這些誤差也都是不同情況下產(chǎn)生的，自然在誤差里面也有很多種的分類了，不同的誤差也會用不同的方法消除誤差。下面我們將會對儀器校準過程中出現(xiàn)的誤差給大家一一講解，希望大家可以從中得到幫助。
1.系統(tǒng)誤差：在相同的條件下，多次測量同一量值時，誤差的符號和大小保持不變；或者是在條件變化時，按照某一確定的規(guī)律在變化。
系統(tǒng)誤差可分為定值和變值系統(tǒng)誤差
1）定值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)
定值系統(tǒng)誤差可以用實驗法發(fā)現(xiàn)，比如千分尺調零時就會發(fā)現(xiàn)定值系統(tǒng)誤差。
定值系統(tǒng)誤差的消除
修正法可以用來消除定值系統(tǒng)誤差
2）變值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)
變值系統(tǒng)誤差是通過對隨機誤差分布的規(guī)律檢查來發(fā)現(xiàn)的，經(jīng)常用殘差觀察法，如果殘差大體正負相間并沒有明顯的規(guī)律變化就可以認為是無變值系統(tǒng)誤差；如果呈周期或線形分布規(guī)律則可判定存在變值系統(tǒng)誤差。
變值系統(tǒng)誤差的消除
抵消法可以用來消除變值系統(tǒng)誤差
2.偶然誤差：在一定的測量條件下，多次測量同一量值時，誤差的大小和符號以不可預定的方式變化的測量誤差。
1）偶然誤差一般呈正態(tài)分布且有界。
2）偶然誤差可通過概率和數(shù)理統(tǒng)計方法，估算其范圍，通過對測量數(shù)據(jù)的分析處理，減少其對測量結果的影響。
3.粗大誤差
超出在規(guī)定條件下預計的測量誤差。這種誤差是由于某種不正常的原因所造成的，如讀數(shù)錯誤、突然振動等。
粗大誤差明顯歪曲了測量結果，應予以剔除。

校準與檢測行業(yè)國退民進，產(chǎn)業(yè)機遇解析
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辦公廳日前轉發(fā)了中央編辦、質檢總局《關于整合檢驗檢測認證機構的事實意見》。綜合《意見》內容，國家將全國范圍內各行業(yè)的檢驗檢測認證機構“松綁”，鼓勵民資進入，并出臺一系列政策予以扶持?！兑庖姟贩Q，國家將對現(xiàn)有檢驗檢測認證機構進行大規(guī)模整合，符合條件的轉企改制;今后部門原則上不再直接舉辦一般性檢驗檢測認證機構，允許非國營資本參股檢驗檢測認證機構，積極發(fā)展混合所有制機構，國家也將推動檢驗檢測認證技術服務集聚區(qū)的建設，加大購買服務力度，營造各類主體公平競爭的市場環(huán)境。
　　根據(jù)國家認監(jiān)委數(shù)據(jù)，2013年我國檢驗檢測市場規(guī)模為1678億，預計2015年有望達到2500億。然而相關數(shù)據(jù)顯示，目前我國檢驗市場基本由和外資壟斷，民資市場份額僅占10%。
　　分析人士指出，國家此次大手筆放開一塊新興市場，鼓勵民營資本進入并承諾加大購買力度予以扶持，有利于促進民間技術力量的進步，客觀上推動產(chǎn)業(yè)尤其是制造業(yè)標準化程度的提高，有利于我國產(chǎn)業(yè)升級。
撤并整合轉企改制
　　辦公廳日前轉發(fā)了中央編辦、質檢總局《關于整合檢驗檢測認證機構的事實意見》。意見稱，國家將全面整合全國范圍內各行業(yè)的檢驗檢測認證機構，并進入市場化進程，與非背景的機構同臺競爭。
　　《意見》顯示，此次檢驗檢測認證機構整合涉及到的部門有質檢總局、工信部、交通部、住建部、農(nóng)業(yè)部、國資委、食藥監(jiān)、能源局、煙草局等。
　　根據(jù)《意見》，此次整合轉制工作主要分為以下幾個步驟進行：
　　是將現(xiàn)有檢驗檢測認證機構進行撤并整合。
　　《意見》要求，各地區(qū)各部門要清理現(xiàn)有檢驗檢測認證機構，撤銷職能萎縮、規(guī)模較小、不符合經(jīng)濟社會發(fā)展需要的機構。
　　在此基礎上，各部門推進部門或行業(yè)內部的整合，建立部門所屬的檢驗檢測認證機構，同時鼓勵條件成熟的領域或產(chǎn)品展開跨部門、跨行業(yè)、跨層級的整合，支持、鼓勵并購重組，做強做大。
　　其次是符合條件的機構推進轉企改制。
　　《意見》稱，要推進具備條件的檢驗檢測認證機構與行政部門脫鉤，轉企改制;推動建立外部評價、約束機制，建立多種形式的法人治理結構，落實檢驗檢測認證機構法人自主權。
　　以質檢總局為例?！兑庖姟芬?，質檢總局所屬的中國質量認證中心及直屬檢驗檢疫局所屬31個評審中心整體轉企改制，并入中國檢驗認證(集團)有限公司;特種設備行業(yè)檢驗檢測機構則另行建立檢驗檢測集團。
　　《意見》指出，預計將在2015年基本完成事業(yè)單位性質的機構整合，轉企改制工作基本到位，市場競爭格局基本形成，到2020年建立起完善的檢驗檢測認證管理機制與服務體系，培育一批有國際影響力的檢驗檢測認證集團。
　　打破壟斷引入民資
　　根據(jù)《意見》精神，此次整合工作還將允許引入非國有資本，打破檢驗檢測認證行業(yè)的部門壟斷和行業(yè)壁壘，全面“松綁”。
　　《意見》特別指出，省級部門所屬的相關機構要加大整合力度，允許非國有資本參股，組建大型綜合性混合所有制檢驗檢測集團。
　　《意見》強調，將清理不利于檢驗檢測認證行業(yè)健康發(fā)展的規(guī)定，減少相關項目的行政許可，有序開放市場，打破部門壟斷和行業(yè)壁壘，鼓勵和支持社會力量開展檢驗檢測認證業(yè)務，積極發(fā)展混合所有制機構。
　　《意見》強調，今后除特別需要外，部門原則上不再直接舉辦一般性檢驗檢測認證機構;國家也將加大購買服務力度，營造各類主體公平競爭的市場環(huán)境。

　　《意見》還稱，將推動檢驗檢測認證高技術服務業(yè)集聚區(qū)建設，鼓勵同一領域的機構組建技術聯(lián)盟，組建綜合性檢驗檢測認證機構，提升領域的技術能力。

東莞世通儀器檢測服務有限公司作為華南的儀器校準，儀器校正，儀器計量的機構，將在2014年順應政策，抓住歷史機遇，完成企業(yè)轉型，為儀器檢測行業(yè)做出應有的貢獻。