隨著人們物質(zhì)和精神生活的不斷提高,貴重金屬如金、銀飾品和寶石的生產(chǎn)制造、銷售享用和檢驗(yàn)檢測(cè)的數(shù)量與日俱增。本文從國(guó)際和我國(guó)對(duì)貴重金屬和寶石稱重測(cè)量的要求,相應(yīng)衡器的配備、檢驗(yàn)檢測(cè)及衡器檢定及校準(zhǔn)中直接或間接發(fā)生的問(wèn)題談些看法,供有關(guān)方面人士參考,與稱重測(cè)試技術(shù)界同仁商榷。
本文使用的“重量”、“稱重”一詞均與第三屆CGPM大會(huì)1901年提出的“物體重量”的術(shù)語(yǔ)不同。
該大會(huì)定義的“物體重量”(Weight of a body)是物體受地球吸引的萬(wàn)有引力。重量一詞表示的是一個(gè)與力具有相同性質(zhì)的量:物體的重量等于其質(zhì)量和重力加速度之積。我國(guó)的法定計(jì)量單位規(guī)定,“重量”等同于“質(zhì)量”。
一、零售商品稱重計(jì)量監(jiān)督規(guī)定和衡器的配備
上個(gè)世紀(jì)90年代,國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局、國(guó)內(nèi)貿(mào)易局和國(guó)家工商行政管理局聯(lián)合頒布了《零售商品稱重計(jì)量監(jiān)督規(guī)定》。規(guī)定要求,商品的生產(chǎn)者、經(jīng)銷者和計(jì)量監(jiān)督人員使用稱重計(jì)量器具每次當(dāng)場(chǎng)稱重商品,金銀飾品在如下稱量范圍內(nèi),經(jīng)核稱其實(shí)際重量值與結(jié)算重量值之差不得超過(guò)如下規(guī)定的負(fù)偏差(見(jiàn)下表):
名稱 標(biāo)量范圍 負(fù)偏差
金飾品 每件≤100g 0.01g
銀飾品 每件≤100g 0.01g
由金飾品稱量范圍每件不大于100g、負(fù)偏差0.01g。不難得出,生產(chǎn)該類商品出廠最終檢驗(yàn)所需的稱重設(shè)備——衡器的準(zhǔn)確度級(jí)別和檢定分度值e,和計(jì)量監(jiān)督中“高精度稱重計(jì)量器具核稱法”所用衡器的準(zhǔn)確度等級(jí)和檢定分度值e。
根據(jù)國(guó)際和我國(guó)衡器技術(shù)規(guī)范和計(jì)量要求的原則,衡器劃分等級(jí)的依據(jù)是:代表絕對(duì)準(zhǔn)確度的檢定分度值e和代表相對(duì)準(zhǔn)確度的檢定分度數(shù)n ;****允許誤差;(mpe)在數(shù)量級(jí)上等于檢定分度值。還有實(shí)際測(cè)量活動(dòng)中人們遵循的微小誤差準(zhǔn)則,高一等標(biāo)準(zhǔn)的不準(zhǔn)確度只須為合成不確定度的1/3,即可略去不計(jì),也就是通常希望高一等測(cè)量?jī)x器誤差不大于被測(cè)物要求誤差的1/3。
在這些前提下,我們選用特種準(zhǔn)確度級(jí)(Special accuracy)○Ⅰ和高準(zhǔn)確度級(jí)(High accuracy)○Ⅱ的衡器,其檢定分度值e不大于0.01g的1/3即可。但事情絕非如此簡(jiǎn)單。
大家知道,我們開(kāi)展的這項(xiàng)測(cè)試活動(dòng)是屬于法制計(jì)量的范圍,所渉及的衡器及操作都直接受到國(guó)際建議R76(非自動(dòng)衡器計(jì)量和技術(shù)要求——試驗(yàn))的約束。
R76和相應(yīng)我國(guó)衡器計(jì)量檢定規(guī)程與其產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指出:
1.分度值的形式應(yīng)取1×10k,2×10k或5×10k來(lái)表達(dá)稱量結(jié)果的單位,k取整數(shù)。
2.鑒于實(shí)驗(yàn)載荷的不確定度,一般不適宜對(duì)e<0.001g的衡器進(jìn)行測(cè)試(test)和檢定(verify)。
3.有分度(graduated)、無(wú)輔助指示裝置(without auxiliary indicating)衡器,e=d,e檢定分度值,d實(shí)際分度值。
綜合上述技術(shù)法規(guī)的要求和測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí),我們就有了滿足“零售商品稱重計(jì)量監(jiān)督規(guī)定”稱重金飾品比較理想的非自動(dòng)衡器的技術(shù)參數(shù)。
——準(zhǔn)確度等級(jí) ○Ⅰ ○Ⅱ;
——****稱量 Max 110g;
——檢定分度值 e 0.001g;0.002g;
——檢定分度數(shù) n 110000;55000;
有了稱重金飾品衡器的技術(shù)參數(shù),按上述法規(guī)要求和測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)自然能得出稱重銀飾品衡器的技術(shù)參數(shù),稱重銀飾品的參數(shù)想必會(huì)更加寬泛。這里本文就不贅述。
上述1、2、3三項(xiàng)要求需做兩點(diǎn)說(shuō)明:
(i)○b是以“注”的形式出現(xiàn)在R76衡器分類的要求中,不過(guò),使用和校準(zhǔn)過(guò)小于0.001g衡器的工作人員一定深切地覺(jué)察到衡器最末位數(shù)值的不穩(wěn),回零、再置零以及眾多影響量給稱量結(jié)果帶來(lái)了不一致性。操作電子天平時(shí),最末尾數(shù)字的不斷變化能清楚地觀察到這種現(xiàn)象。
(ii)輔助指示裝置,主要有游碼、內(nèi)插讀數(shù)、補(bǔ)充指示和帶微分標(biāo)尺分度的指示幾種形式,主要裝備在機(jī)械衡器上。過(guò)去的分析天平和實(shí)驗(yàn)室天平以機(jī)械衡器居多,上世紀(jì)七八十年代,機(jī)械衡器向電子衡器轉(zhuǎn)換的速度特別快。不過(guò),目前有些電子天平都沒(méi)有明確表示帶有“微分標(biāo)尺分度”或“擴(kuò)展指示”裝置,而是提出了“可讀性”這一概念及術(shù)語(yǔ)。
如果以上這些天平稍做些符合R76的努力,它們不難作為法制計(jì)量的器具運(yùn)用到貴重金屬和寶石的稱量。
《零售商品稱重計(jì)量監(jiān)督規(guī)定》除了給出“高精度稱重計(jì)量器具核稱法”之外,還提出了“原計(jì)量器具核稱法”和“等精度稱重計(jì)量器具核稱法”。主要是為了方便日常的計(jì)量監(jiān)督。在批量生產(chǎn)過(guò)程稱量效率要求相對(duì)較高及規(guī)定比較規(guī)范的情況下,使用高精度稱重計(jì)量器具還是應(yīng)該提倡的。
二、QB/T1690-93和衡器配備
QB/T1690-93《金銀飾品重量測(cè)量允差的規(guī)定》給出了測(cè)量金銀飾品及材料的允差和應(yīng)配備的衡器。
如果使用電子天平,則按電子天平的等級(jí)對(duì)應(yīng)機(jī)械天平的等級(jí)等同使用。
以下首先對(duì)金飾品及材料作分析探討:
將金飾品及材料的允差與砝碼國(guó)際建議R111中F1、F2級(jí)的****允許誤差(mpe或δm)進(jìn)行比較(見(jiàn)下表):
1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的金飾品及材料的允差和相對(duì)允差與F1級(jí)砝碼的mpe(δm)基本一致。F1級(jí)砝碼的溯源需要E2級(jí)、E1級(jí)砝碼和○Ⅰ衡器。E1級(jí)砝碼是用于確保國(guó)家質(zhì)量基礎(chǔ),其值傳自國(guó)際公斤原器。
2.R111對(duì)F2砝碼的定義是:用于M1、M2級(jí)砝碼首次檢定;用于○Ⅱ衡器上進(jìn)行重要的商業(yè)貿(mào)易稱重,如金和寶石。
由此我們是否可以想到,QB/T1690-93行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)金飾品允差的規(guī)定定的可能偏高,進(jìn)
而導(dǎo)致要求配備的衡器準(zhǔn)確度偏高,以至形成不必要的浪費(fèi)和諸多實(shí)際操作方面的困難。
QB/T1690-93要求配備衡器分度值出現(xiàn)0.04g,0.025g可能與1、2、5系列規(guī)定不符。5、6、7級(jí)天平的提法符合我國(guó)技術(shù)法規(guī)要求,但與國(guó)際衡器法規(guī)相異。
三、一些國(guó)家的相關(guān)規(guī)定
1.聯(lián)邦德國(guó)
○Ⅰ、○Ⅱ級(jí)受檢衡器主要用于官方檢查(珠寶商,海關(guān)和警察)、藥物學(xué)(制造和檢驗(yàn)藥物,藥房)、醫(yī)學(xué)(分析化驗(yàn),病人體重)等方面;檢定法規(guī)將非自動(dòng)衡器按檢定分度值、****載荷(Max)和衡器應(yīng)遵從的誤差限,按準(zhǔn)確度降低順序分為4個(gè)等級(jí):
高精度天平 ○Ⅰ
精密天平 ○Ⅱ
商 用 稱 ○Ⅲ
粗 稱 ○Ⅳ
2.美國(guó)
寶石秤:稱量小于或等于二分之一盎司(約14g)最小公差應(yīng)是0.1格令(6mg);稱量二分之一盎司(約14g)以上時(shí),最小公差應(yīng)是該秤分度值的一半或秤的標(biāo)稱稱量的0.05%(取其小者)
3. 我國(guó)零售商品稱量計(jì)量監(jiān)督規(guī)定的宣貫手冊(cè)
順便說(shuō)一下“零售商品稱量計(jì)量監(jiān)督規(guī)定”宣貫手冊(cè)稱量計(jì)量器具的配備。使用2(即○Ⅱ)天平稱量黃金飾品,要求稱量實(shí)際分度值d≤0.01g;稱量銀飾品,要求實(shí)際分度值 d≤0.1g。