選擇一臺(tái)符合你生產(chǎn)工藝或?qū)嶒?yàn)要求的稱重設(shè)備非常重要，這里需要指出的是：?jiǎn)慰糠Q重設(shè)備的紙面技術(shù)參數(shù)是無(wú)法幫助你選擇合適的稱重設(shè)備的，那么，有沒有一種科學(xué)的方法來(lái)指導(dǎo)你選擇合適的稱重設(shè)備呢？本文將重點(diǎn)介紹稱量中的核心概念點(diǎn)。

一、什么是稱量不確定度？

稱量不確定度(即稱量物體時(shí)的不確定度)可通過天平或秤的技術(shù)參數(shù)(一般在進(jìn)行設(shè)計(jì)認(rèn)證時(shí))，以及儀器安裝后通過稱量?jī)x器的校準(zhǔn)(一般通過操作認(rèn)證中的初始校準(zhǔn)，之后通過性能認(rèn)證過程中的定期校準(zhǔn))測(cè)算得出。《非自動(dòng)稱量?jī)x器國(guó)際準(zhǔn)則》規(guī)定了稱量不確定度評(píng)估的詳細(xì)說(shuō)明。相關(guān)校準(zhǔn)證書中清楚地闡明了校準(zhǔn)結(jié)果。

一般來(lái)說(shuō)，稱量?jī)x器的測(cè)量不確定度是一條特殊斜線—天平或秤上的載荷越高，測(cè)量不確定度(絕對(duì)值)越大(如圖所示)。

Uabs=α+β·m

相對(duì)測(cè)量不確定度是絕對(duì)測(cè)量不確定度除以載荷值，通常以百分比表示，從圖中可以明顯看出，載荷越小，相對(duì)測(cè)量不確定度就越大。如果在天平測(cè)量范圍的低量程段進(jìn)行稱量，相對(duì)不確定度將會(huì)變得相當(dāng)高，以至于無(wú)法再信任稱量結(jié)果。

二、什么是最小樣品重量？

每種稱量?jī)x器均由一個(gè)特定的準(zhǔn)確度限值—所謂的最小樣品重量，或簡(jiǎn)稱最小稱量值，并且必須稱量不少于該數(shù)量的物質(zhì)才能獲得符合特定稱量準(zhǔn)確度要求的不確定度。

根據(jù)該定義，可按以下方式計(jì)算最小稱量值：

mmin=Uabs(mmin)/Areq=(α+β·mmin)/Areq

Areq表示所需稱量準(zhǔn)確度(以百分比表示)

因此，根據(jù)以下方式獲得最小稱量值mmin=α/(Areq-β)

在分析天平和微量天平上稱量小載荷時(shí)，重復(fù)性是稱量不確定度的決定性因素(以一系列稱量的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)表示)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用中，與天平量程相比，天平上的稱量的最小樣品量非常小，可通過α估算最小稱量值的絕對(duì)不確定度。此外，α僅由因重復(fù)性造成的不確定度因素構(gòu)成(以定義的重復(fù)稱量次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差sRP乘以擴(kuò)展系數(shù)k表示)。因此，這些應(yīng)用的最小稱量值可通過以下方式獲得：

mmin≈α/Areq≈(k/Areq)·SRP

三、什么是安全因子？

天平和秤的最小稱量值并非始終不變。這是因?yàn)椴粩嘧兓沫h(huán)境狀況會(huì)影響儀器的性能，比如振動(dòng)、通風(fēng)、磨損或溫度變化等。操作員本身也會(huì)導(dǎo)致最小稱量值發(fā)生變化，因?yàn)椴煌藛T的稱量方式可能不同，或?qū)x器的操作技能水平有所不同。

為了確保始終按高于校準(zhǔn)(在特定時(shí)間由獲得授權(quán)的合格人員在特定環(huán)境狀況下執(zhí)行)時(shí)確定的最小稱量值進(jìn)行稱量，強(qiáng)烈建議采用安全系數(shù)。安全系數(shù)使您的稱量一直位于校準(zhǔn)時(shí)確定的最小稱量值之上。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)稱量過程，通常使用安全系數(shù)2，前提是具有適當(dāng)穩(wěn)定的環(huán)境條件和經(jīng)培訓(xùn)的操作人員。對(duì)于極為關(guān)鍵的應(yīng)用或不穩(wěn)定的環(huán)境，建議使用更高的安全系數(shù)。

四、關(guān)于最小稱量值的常見誤解

我們想指出行業(yè)中普遍存在的一個(gè)主要誤解：許多企業(yè)錯(cuò)誤地認(rèn)為，是否可以加上去皮容器的重量以符合最小稱量值的要求。換而言之，這些企業(yè)認(rèn)為如果去皮容器的重量大于最小稱量值，則可以添加任何重量的物質(zhì)，而最小稱量值要求也會(huì)自動(dòng)滿足。這將意味著，您甚至可以使用足夠大的去皮容器在量程為3噸的工業(yè)地磅上稱量一克的物質(zhì)，并仍能夠獲得要求的過程準(zhǔn)確度。

由于稱量示值的化整誤差是儀器的最低不確定度限值，因此，顯然無(wú)論在任何去皮容器中稱量如此小的物質(zhì)都不會(huì)獲得滿意的準(zhǔn)確度結(jié)果。這個(gè)極端例子表明，這種普遍理解是錯(cuò)誤的。同樣，假如在一個(gè)去皮容器中稱量不止一個(gè)樣品(例如，作為配方過程的一部分)，每一個(gè)樣品均必須符合最小稱量值要求。

修訂版USP通則<1251>中也闡述了這一誤解：“在稱量樣品時(shí)，為了滿足規(guī)定的稱量允差，樣品質(zhì)量(即凈重)必須等于或大于最小稱量值。最小重量是指樣品凈重量，而不是皮重或毛重。”

最近，我們遇到的另一個(gè)誤解是關(guān)于最小稱量值約100千克磅秤的分裝應(yīng)用和所測(cè)量的最小稱量值。該公司稱，他們每次分裝20千克的物質(zhì)，然而為了遵照最小稱量值要求，往往會(huì)在容器中留下超過100千克的物質(zhì)。該公司不明白，為了符合自己的準(zhǔn)確度度要求，他們需要稱量至少100千克(而不是20千克)的物質(zhì)。

簡(jiǎn)而言之，不論是稱量前或稱量后，在配方、分裝和類似應(yīng)用過程中，每一個(gè)組件都必須符合最小稱量值要求。為了強(qiáng)調(diào)必須考慮樣品凈重，皮重與是否符合最小稱量值標(biāo)準(zhǔn)無(wú)關(guān)，最小稱量值通常指最小樣品凈重量。

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