Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E₁ và E₂

 

1 Phạm vi áp dụng Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình hiệu chuẩn quả cân chuẩn (sau đây gọi tắt là quả cân) cấp chính xác E₁ có khối lượng danh nghĩa từ 1 mg đến 50 kg và cấp chính xác E₂ có khối lượng danh nghĩa từ 1 mg đến 1 000 kg (phù hợp với yêu cầu kỹ thuật và đo lường theo OIML R111-1).

2 Giải thích từ ngữ Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Các từ ngữ trong văn bản này được hiểu như sau:

2.1 Khối lượng quy ước: Khối lượng quy ước của quả cân là khối lượng của quả cân chuẩn có khối lượng riêng 8000 kg/m³ cân bằng với quả cân đó trong không khí ở nhiệt độ 20 °C và khối lượng riêng của không khí là 1,2 kg/m3.

2.2 Sai số cho phép lớn nhất (mpe): là chênh lệch lớn nhất theo quy định giữa khối lượng quy ước và khối lượng danh nghĩa của quả cân. Sai số cho phép lớn nhất của các quả cân cấp chính xác E₁ và E₂ được cho trong phụ lục 2.

3  Các phép Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Phải lần lượt tiến hành các phép  Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2 ghi trong bảng 1.

Bảng 1

TT	Tên phép hiệu chuân	Theo điều mục của quy trình
1	Kiểm tra bên ngoài	7.1
2	Kiểm tra kỹ thuật	7.2
3	Kiểm tra đo lường	7.3
3.1	Lựa chọn phương pháp so sánh	7.3.1
3.2	Lựa chọn số phép đo lặp	7.3.2
3.3	Tiến hành các phép đo lặp	7.3.3
3.4	Tính toán xử lý số liệu	7.3.4

4 Phương tiện Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Các phương tiện dùng để Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2 được nêu trong bảng 2.

TT	Tên phương tiện dùng đê hiệu chuân	Đặc trưng kỹ thuật đo lường cơ bản	Áp dụng cho điều mục của quy trình
1	Chuẩn đo lường
1.1	Khi hiệu chuẩn quả cân cấp chính xác E1
	Các quả cân có tổng khối lượng danh nghĩa bằng khối lượng danh nghĩa của quả cân cần hiệu chuẩn	Cấp chính xác El có các đặc trưng kỹ thuật và đo lường (độ nhám bề mặt, các tính chất từ ...) tương tự hoặc cao hơn quả cân cần hiệu chuẩn	7.3
1.2	Khi hiệu chuẩn quả cân cấp chính xác E2
	Các quả cân có tổng khối lượng danh nghĩa bằng khối lượng danh nghĩa của quả cân cần hiệu chuẩn	Cấp chính xác E1	7.3
2	Phương tiện đo khác
2.1	Cân so sánh có phạm vi đo phù hợp với quả cân cần hiệu chuẩn	Độ lệch chuẩn, giá trị độ chia và độ lệch tâm < 1/5 mpe của quả cân cần hiệu chuẩn	7.3
2.2	Nhiệt kế	Phạm vi đo: (15 - 30) °C Giá trị độ chia: 0,1 °C	5, 7.3
2.3	Ẩm kế	Phạm vi đo: (30 - 90) %RH Giá trị độ chia: 1 %RH	5, 7.3
2.4	Baromet	Phạm vi đo: (900 - 1100) hPa Giá trị độ chia: 1 hPa	5, 7.3

5 Điều kiện Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây:

- Địa điểm hiệu chuẩn phải đủ sáng, xa các nguồn sinh nhiệt, xa các nguồn sinh gió, không bị rung động.

-Tùy vào cấp chính xác của quả cân cần hiệu chuẩn, điều kiện môi trường khi hiệu chuẩn phải đảm bảo yêu cầu trong bảng 3.

Bảng 3

Cấp chính xác của quả cân cần

Điều kiện nhiệt độ

Điều kiện độ âm tương đo

hiệu chuẩn
E1	(18 - 27) °C, ± 0,3 °C/h, không quá ± 0,5 °C/12 h	(40 - 60) %, ± 5 %/4 h
E2	(18 - 27) °C, ± 0,7 °C/h, không quá ± 1 °C/12 h	(40 - 60) %, ± 10 %/4 h

6 Chuẩn bị Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

Trước khi tiến hành hiệu chuẩn phải thực hiện các công việc chuẩn bị sau đây:

- Làm sạch bề mặt quả cân bằng chổi mềm, khí trơ, nước cất hoặc cồn. Nếu làm sạch bằng cồn hoặc nước cất phải để quả cân ổn định trong thời gian quy định tại bảng 4.

Bảng 4

Phương pháp làm sạch	Quả cân cấp chính xác E1	Quả cân cấp chính xác E2
Làm sạch bằng cồn	7 ngày	3 ngày
Làm sạch bằng nước cất	4 ngày	2 ngày

- Bật nguồn để sấy máy đối với cân so sánh điện tử tối thiểu 30 phút hoặc theo yêu cầu của nhà sản xuất.

- Ôn định nhiệt độ đối với các quả cân chuẩn và quả cân cần hiệu chuẩn trong thời gian không nhỏ hơn giá trị quy định trong bảng 5.

Bảng 5

Cấp chính xác của quả cân	E1				E2
|AT|* (°C)	20	5	2	0,5	20	5	2	0,5
Khối lượng danh nghĩa của quả cân	Thời gian ổn định nhiệt độ (giờ)
1 000 kg	-	-	-	-	70	40	16	1
100, 200, 500 kg	-	-	-	-	70	40	16	1
10, 20, 50 kg	45	36	27	11	27	18	10	1
1, 2, 5 kg	18	15	12	7	12	8	5	1
100, 200, 500 g	8	6	5	3	5	4	3	1
10, 20, 50 g	2	2	2	1	2	1	1	0,5
< 10 g	1	0,5	0,5	0,5	1	0,5	0,5	0,5
|AT|* - Chênh lệch ban đầu giữa nhiệt độ của quả cân và nhiệt độ tại nơi hiệu chuẩn

7 Tiến hành Hiệu chuẩn Quả cân chuẩn cấp chính xác E1 và E2

7.1 Kiểm tra bên ngoài

Phải kiểm tra bên ngoài theo các yêu cầu sau đây:

- Đơn vị khối lượng của quả cân là một trong các đơn vị sau đây: kilôgam, gam, miligam.

- Khối lượng danh nghĩa của quả cân phải bằng 1-10ⁿ kg hoặc 2-10ⁿ kg hoặc 5-10ⁿ kg với n là số nguyên dương hoặc số nguyên âm hoặc bằng "0".

- Quả cân có khối lượng danh nghĩa không lớn hơn 50 kg phải là một khối vật liệu đồng nhất và không có hốc điều chỉnh.

- Bề mặt quả cân phải nhẵn bóng, không có vết xước và phải được làm cùn các cạnh.

- Các quả cân trong cùng 1 bộ phải có hình dạng hình học giống nhau, ngoại trừ các quả cân có khối lượng danh nghĩa nhỏ hơn 1 g. Các quả cân có khối lượng danh nghĩa nhỏ hơn 1 g phải có dạng tấm phẳng hoặc dây hình đa giác, hình dạng hình học của các quả cân này phải thể hiện khối lượng danh nghĩa của chúng.

- Trong cùng 1 bộ, các quả cân có khối lượng danh nghĩa giống nhau phải có dấu hiệu để phân biệt.

7.2 Kiểm tra kỹ thuật

Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây:

7.2.1 Kiểm tra khối lượng riêng

Khối lượng riêng của quả cân được xác định từ một trong các nguồn sau đây:

- Nhà sản xuất cung cấp.

- Giấy chứng nhận hiệu chuẩn cũ.

- Áp dụng các giá trị khối lượng riêng cho trong bảng 6 theo vật liệu chế tạo quả cân.

- Đo trực tiếp theo phương pháp phù hợp với OIML R111-1.

Bảng 6

Vật liệu	Khối lượng riêng, kg/m3
	Giá trị	Độ không đảm bảo đo (k = 2)
Nickel bạc	8 600	170
Đồng thau	8 400	170
Thép không gỉ	7 950	140
Thép carbon	7 700	200
Sắt	7 800	200
Nhôm	2 700	130

Tùy theo cấp chính xác của quả cân, khối lượng riêng của chúng phải đáp ứng yêu cầu tại bảng 7.

Bảng 7

 

Khối lượng danh nghĩa

                                                                    Giới hạn khối lượng riêng, 10³ kg/m³

của quả cân	Cấp chính xác Ei	Cấp chính xác E2
Từ 100 g trở lên	từ 7,934 đến 8,067	từ 7,81 đến 8,21
50 g	từ 7,92 đến 8,08	từ 7,74 đến 8,28
20 g	từ 7,84 đến 8,17	từ 7,50 đến 8,57
10 g	từ 7,74 đến 8,28	từ 7,27 đến 8,89
5 g	từ 7,62 đến 8,42	từ 6,9 đến 9,6
2 g	từ 7,27 đến 8,89	từ 6,0 đến 12
1 g	từ 6,9 đến 9,6	từ 5,3 đến 16,0
500 mg	từ 6,3 đến 10,9	> 4,4
200 mg	từ 5,3 đến 16,0	> 3,0
100 mg	> 4,4	Không quy định
50 mg	> 3,4
20 mg	> 2,3
Dưới 20 mg	Không quy định

7.2.2  Kiểm tra từ tính

Độ từ hóa (µ₀M) và độ thẩm từ (x) của quả cân được xác định từ một trong các nguồn sau đây:

- Nhà sản xuất cung cấp.

- Giấy chứng nhận hiệu chuẩn cũ.

- Đo trực tiếp theo phương pháp phù hợp với OIML R111-1.

Tùy theo cấp chính xác của quả cân, độ từ hóa và độ thẩm từ của chúng không vượt quá giá trị cho trong bảng 8 và bảng 9.

Bảng 8

Cấp chính xác của quả cân	E1	E2
Độ từ hóa lớn nhất, µT	2,5	8

Bảng 9

Khối lượng danh nghĩa của quả cân	Độ thẩm từ lớn nhất theo cấp chính xác của quả cân
	E1	E2
< 1 g	0,25	0,9
từ 2 g đến 10 g	0,06	0,18
> 20 g	0,02	0,07

7.3 Kiểm tra đo lường

Quả cân cần hiệu chuẩn được kiểm tra đo lường theo trình tự nội dung, phương pháp và yêu cầu sau đây:

-  Lựa chọn phương pháp so sánh;

-  Lựa chọn số phép lặp;

- Tiến hành các phép đo lặp;

- Tính toán và công bố kết quả hiệu chuẩn.

7.3.1 Phương pháp so sánh

Phương pháp so sánh được sử dụng trong quy trình này là phương pháp ABBA. Trong phương pháp này, tiến hành 4 phép cân theo thứ tự trong bảng 10.

Bảng 10

TT	Phép cân	Chỉ thị	Chênh lệch
1	A	A1
2	B	B1	AI = [(B1 – A1) + (B2 - A2)] • HSN / 2
3	B	B2
4	A	A2

Trong đó: A: quả cân chuẩn;

B: quả cân cần hiệu chuẩn;

HSN: hệ số nhạy của cân so sánh, được lấy từ giấy chứng nhận hiệu chuẩn.

7.3.2 Lựa chọn số phép lặp

Tùy theo cấp chính xác của quả cân cần hiệu chuẩn, số phép lặp được quy định trong bảng 11.

Bảng 11

Cấp chính xác của quả cân	E1	E2
Số phép lặp quy định	6	3

7.3.3Tiến hành các phép đo lặp

Tiến hành các phép so sánh với số phép lặp đảm bảo yêu cầu đề ra ở mục 7.3.2.

Trước mỗi phép lặp phải đo các thông số môi trường tại nơi hiệu chuẩn (nhiệt độ môi trường t, độ ẩm tương đối hr và áp suất khí quyển P).

7.3.4 Tính toán xử lý số liệu

Khối lượng quy ước của quả cân cần hiệu chuẩn (m_ct) được xác định theo công thức:

  M_ct = m_{cr +} Dm_c⁽¹⁾

Trong đó:

m_cr: khối lượng quy ước của quả cân chuẩn;

Dm_c : chênh lệch khối lượng quy ước.

Chênh lệch khối lượng quy ước là trung bình cộng của chênh lệch khối lượng quy ước tại các phép đo lặp. Chênh lệch khối lượng quy ước tại phép đo lặp thứ i (Am_ci) được xác định theo công thức:

Dm_c  =DI_i + m_cr • C      (2)

Trong đó: AI_i: chênh lệch tại phép đo lặp thứ i, được xác định theo bảng 10; C: hệ số sức đẩy không khí.

Hệ số sức đẩy không khí được xác định theo công thức:

 (3)

Trong đó:

Khối lượng riêng của không khí trong quá trình hiệu chuẩn và ĐKĐBĐ của nó được xác định theo hướng dẫn tại Phụ lục 1.

Sai số của quả cân được xác định theo công thức:

E = m_nom- m_ct ⁽⁴⁾

Trong đó: m_nom: khối lượng danh nghĩa của quả cân cần hiệu chuẩn.

8 Ước lượng độ không đảm bảo đo

Độ không đảm bảo đo được tổng hợp từ các nguồn trong bảng 12.

Bảng 12

Thành phần độ không đảm bảo đo	Phân bố	Ui	Ci	Ghi chú
Độ lặp lại	Chuẩn	Ua	1
Khối lượng của quả cân chuẩn	Chuẩn	umc	1
Không ổn định của quả cân chuẩn	Hình chữ nhật	uinst	1
Sức đẩy không khí	Chuẩn	Ub	1
Hệ số nhạy của cân so sánh	Chuẩn	Us	1
Độ phân giải của cân so sánh	Hình chữ nhật	Ud	1
Độ lệch tâm của cân so sánh	Hình chữ nhật	Ue	1

ĐKĐBĐ do hệ số nhạy của cân so sánh được xác định theo công thức: