實驗室天平在受法律監(jiān)管環(huán)境中的應(yīng)用

法定計量對稱重儀器具有嚴(yán)格要求，因為其測量的真實性和準(zhǔn)確性關(guān)系到公共利益。檢定的法律義務(wù)旨在保護(hù)消費者，此外，其還適用于商品交換（即商業(yè)交易）以及職業(yè)安全、環(huán)境保護(hù)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的測量。然而，法定計量規(guī)定的要求往往達(dá)不到稱重應(yīng)用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在分析天平和微量天平上對最小量進(jìn)行高精度稱重的情況下。
 
 
在受法律監(jiān)管的環(huán)境（法定計量）中使用和測試實驗室天平

如今，許多實驗室天平被用作法定測量儀器，因此用戶有義務(wù)遵守法定計量要求。在許多國家，只有具有型式批準(zhǔn)證書且經(jīng)測試符合法律要求的儀器才能用于重量和測量應(yīng)用，也稱為法律相關(guān)應(yīng)用。型式批準(zhǔn)證書可確保設(shè)計和計量特性符合有效的檢定要求。通常情況下，型式批準(zhǔn)的天平可以用于檢定。

Q  何時需要檢定天平？

帶有EC型式檢驗證書的賽多利斯天平已經(jīng)在工廠進(jìn)行了檢定（更準(zhǔn)確地說是“合格評定”），因此無需進(jìn)一步測試即可用于法律相關(guān)應(yīng)用。

每個國家都有自己的周期檢定規(guī)則，也稱為“后續(xù)檢定”。通常，周期檢定包括行政審查、性能測試以及在批準(zhǔn)的儀器上加蓋印章，其中包括貼上核驗標(biāo)記。

Q  如何判斷天平是否為經(jīng)檢定的儀器？

可以通過其標(biāo)識牌（也稱為“銘牌”）上的標(biāo)簽來識別已檢定的天平。在歐洲，除了指明儀器型號和序列號外，該標(biāo)簽還包括型號、精度等級、以及CE標(biāo)記旁邊的所謂補(bǔ)充計量標(biāo)記(以M表示)，其相鄰的最后兩位數(shù)字表示合格評定年份。
 

圖1：帶有法定銘文的MCE323S-2CEU銘牌。

除了在該標(biāo)簽上顯示分度值（d）外，經(jīng)檢定的天平上通常額外貼有檢定分度值（e），這是確定可檢定或已檢定天平最大允許誤差的決定性數(shù)值。

精度等級決定了適用的稱重范圍，該范圍受限于儀器的最小稱重量（Min）的下限，以及儀器最大稱重量（Max）的上限。在法律相關(guān)應(yīng)用中，不可用于稱量低于最小稱重量的物體或物質(zhì)。參見表1。
 

表1：最小稱重量取決于精度等級以及OIML R 76-1:2006規(guī)定的檢定分度值。
  
 
最大允許偏差

除了確定最小稱重量和最大稱重量外，經(jīng)合格評定的天平的精度等級還定義了最大允許誤差mpe，并將其表示為“e”的倍數(shù)。表2中提供了所有精度等級的這些誤差。
 

表2：經(jīng)合格評定的稱重儀器的最大允許誤差取決于OIML R 76 1:2006規(guī)定的精度等級和負(fù)載。

合格評定是稱重儀器首次投放市場的一部分，示值的誤差不得超過表2中給出的最大允許誤差。操作稱重儀器時，最大允許誤差適用于使用中。這是上述最大允許誤差的兩倍。

下面列舉了賽多利斯Cubis® II系列三種不同天平初始檢定時的相應(yīng)最大允許誤差。

示例1
第一個示例是實驗室中經(jīng)常遇到的精密天平。想象一下，檢定這種天平作為法定計量工具時經(jīng)常會出現(xiàn)以下情況。
 

圖3：MCE8202S-2CEU的最大允許誤差（最大稱重量8200 g，最小稱重量0.5 g，e = 0.1 g, d = 0.01 g），精度等級為II級
 
Q  天平負(fù)載4300 g時的示值為4300.06 g。這樣可以嗎？
A  可以，因為對于超過500 g的負(fù)載，法律是允許這種差異存在的。

示例2
以下是大量程精密天平的示例：


圖4：MCA36200S-2CEU的最大允許誤差
（最大稱重量36.2kg，最小稱重量50 g，e = d = 1 g），精度等級為II級

Q  對于16 kg的負(fù)載，該天平顯示為16.002 kg。這樣可以嗎？
A  不可以，因為對于任意負(fù)載，2 g的偏差都不在最大允許誤差范圍內(nèi)。僅當(dāng)負(fù)載大于5 kg時，才允許有1 g（在這種情況下，一位數(shù)）的差值。

示例3
最后一個示例是實驗室中常用的微量天平：
 

圖5：MCA10.6S-2CEU的最大允許誤差
（最大稱重量10.1 g，最小稱重量0.1 mg，e = 1 mg, d = 1 μg），精度等級為I級

Q  對于6.6 g的負(fù)載，該天平顯示“6600.03 mg”。這樣可以嗎？
A  可以，對于如此高精度的天平，法定計量的最低要求并不代表任何有意義的驗收標(biāo)準(zhǔn)。原因是在法律監(jiān)管的環(huán)境中，只有檢定分度值e≥ 1 mg適用，因此，不存在小于0.5 mg的最大允許誤差公差。
  
 
法定計量的局限性

對于精度非常高的天平，尤其是分析天平和微量天平，OIML R 76中規(guī)定的最大允許誤差通常不足以滿足用戶的個人質(zhì)量要求，如例3所示。由（國家）度量衡立法管轄的測試間隔也通常如此，通常通過最小量稱重來檢定高精度稱重儀器。

在此方面，還應(yīng)根據(jù)檢定天平的風(fēng)險評估，確定滿足特定稱重應(yīng)用危急程度的測試間隔和可接受的最大允許誤差。這種風(fēng)險評估通常會導(dǎo)致除了進(jìn)行規(guī)定的檢定測試之外，還需要進(jìn)行中期測試。這些中期測試包括從訓(xùn)練有素的員工進(jìn)行的日常檢查到外部服務(wù)提供商進(jìn)行的定期校準(zhǔn)。

應(yīng)針對每種儀器單獨進(jìn)行風(fēng)險評估，其原則是評估導(dǎo)致稱重結(jié)果變化的各種因素。這些因素包括外部影響，如天平上微�；蚱渌�污染物的積聚、環(huán)境條件的波動以及天平使用者造成的影響。應(yīng)選擇該評估產(chǎn)生的測試公差和間隔，以便進(jìn)行有意義的稱重，同時確保獲得結(jié)果的可靠性。
 
 
賽多利斯建議
 

• 詢問貴國所適用的法律和要求：您需要使用批準(zhǔn)的天平進(jìn)行哪些應(yīng)用？批準(zhǔn)的天平需要登記嗎？是否有規(guī)定的檢定測試間隔？請直接聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐馁惗嗬�斯服�?wù)部，獲得便利的信息和支持。
• 確保遵守天平法定測試的截止日期，即“周期檢定”。作為用戶，您有責(zé)任確保在每次使用天平時，其檢定仍然在有效期（參見檢定標(biāo)記）內(nèi)，并且符合規(guī)定的最大允許使用誤差。
• 除了遵守規(guī)定的法律要求外，還應(yīng)根據(jù)稱重過程制定合適的測試要求（公差、間隔），并記錄這些要求和測試結(jié)果。