玻璃浮计检定装置的新构想

《计量ｓ鼬试技术》２ＯＯ８年第３５卷第１２期　玻璃浮计检定装置的新构想　Ｔｈｅ　Ｎｅｗ　Ｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｆｏ厂Ｇｌａｓｓ　Ｆｌｏａｔｉｎｇ　Ｍｅｔｅｒ　周中木　（重庆市计量质量检测研究院，重庆４０００２０）　摘要：本文对玻璃浮计检定装置改进进行了探索，详细介绍了改进装置的组成和工作流程。也简单分析了装置的测量不确定度。　关键词：玻璃浮计；检定装置；改进；不确定度。　玻璃浮计是用于测量液体密度、相对密度及溶液浓　度的计量器具，它是根据阿基米德定律设计制造的，主要　的玻璃浮计有密度计、酒精计，糖量计、婆美计和土壤计　等，广泛应用于石油、化工、贸易以及科学研究等邻域。　目前国内对玻璃浮计的计量检定主要是依据国家计量检　定规程ＪＪＣ，－４２—２００１或ＪＪＧ８６—２００１采用直接比较法进　准器大多也是玻璃造浮计。、这种检定装置和检定方法存　以盛装不同类溶液。　１．２摄像系统　摄像系统主要的作用就是将被检玻璃浮计与液面的　交接处成像并传输到计算机，通过计算机上的读数软件　读数，因为摄像系统所成的像在读数软件里可以根据需　要放大或缩小，这便可以减少了读数时造成的人为误差。　数显密度仪是本装置的标准器。作为标准器，数显　行，即用标准器与被检玻璃浮计直接比较。而常用的标　１．３数显密度仪　有几多缺陷：　（１）读数不方便，存在着极大的主观误差；　（２）标准器与被检玻璃浮计很难做到同时读数，难以　避免酒精等易挥发性溶液因挥发带来的客观误差；　（３）标准器易碎，使用、保存和溯源不方便，很容易造　成不经意的损坏；　（４）实验数据记录和处理比较繁琐。　因此，为了减少测量误差和提高工作效率，就有必要　密度仪应保证足够的分辨率（目前广泛应用的精度为　０．００００１ｇ・ｃｍＩ３），且测量准确度高，能溯源合格。　１．４计算机　借用软件对摄像系统的成像数据和数显密度仪的数　据确认，并通过数据处理，判定检定结论，输出到打印机。　１．５打印机　打印检定证书、检定结果通知书或校准证书。　２软件说明　随着科技发展，以及计算机的不断普及，计算化已跨　入现代工作的各个领域，当然计量工作也不例外。本软　改进玻璃浮计现行检定装置。本文就玻璃浮计检定装置　的改进作了一些探索。　１检定装置的构成　玻璃浮计的检定装置由特制量筒、摄像系统、数显密　度仪、计算机和打印机等组成，其原理框图如图１所示：　特　一堡堡　竺ｌ　制　ｌＪ　计　算　件主要的作用就是接受数据，处理数据和输出数据。软　件采用ＶＢ语言，结合Ａｃｅｓｓ混合编程，这样可以实现下　拉、弹出菜单等技巧，且界面简单灵活，操作方便。下拉　式主菜单包括实验条件、读数操作、数据处理、报告输出　及其他等五个部分。　２．１实验条件　量　三三　筒　一　机　这部分主要的功能就是建立实验环境、选择被检玻　璃浮计类型及相应的参数、确定送检单位等信息。这些　信息将与证书格式一一对应。　图１　１．１特制量筒　为了测量的方便，量筒就应需要特别制造，具有特定　的功能。特制量筒除了具有普通量筒的功能外，还应满　足以下三个要求：ｉｆ－先是有足够的高度，以保证被检玻璃　浮计能悬浮于液体上，方便读数；其次是靠近底部有两个　输出口，能和数显密度仪形成一个回路，从而达到被检玻　璃浮计和密度仪能同时读数；再者就是底部有一个液体　排放口，用以排放溶液。条件允许时，可以多备几个，用　２．２读数操作　数据来源于两个途径：一个是摄像系统的数据，需要　人为地定位，手动输入确认；另一个是数显密度仪所测的　数据，因为是直接的数据，只需回车确认便可。这两个数　据经认定后进入同一数据库。　２．３数据处理　这个部分是最复杂的，也是软件的核心部分。数据　处理程序需要完成的工作有：　两中本：玻璃浮计检定装ｉ的新构想　①确定标准器相应点的修正值。由于标准器溯源的　证书通常是对整数点给出修正值，且在实际操作中溶液　密度不可能正好在相应整数点，所以在对数据处理时就　需要确定修正值。比如，数显密度仪读数为１．１２００８时，　其修正值应选择１．１２０００点的修正值。这一工作需要多　个选择语句来完成。　②修正值与标准器示值求和，得到溶液密度近似真　值。　③玻璃浮计的读数减去溶液密度的近似真值，即为　被检玻璃浮计相应点的修正值。　２．４报告输出　用以报告格式编辑、报告预览和报告打印。　２．５其他　如表１所示。　表１标准不确定度分量一览表　４．４合成标准不确定度：　＝俘　孺＝０．０１１　＝５１５　＝　主要的就是软件说明，帮助内容等。　３工作流程　４．５扩展不确定度的评定　　一３．１开启数显密度仪预热３０ｒａｉｎ以上，打开电脑和打印　机，将标准器溯源的修正值输入数据处理系统中备用；　３．２将配制的标准溶液稳妥地倾人特制量筒，倾入的深　度一般应达到量筒４／５高度以上；　３．３将被检玻璃浮计缓缓置入量筒，待稳定后，将摄像　系统对准玻璃浮计与液面的交接处；　取置信概率９５％，包含因子ｋ为２，则扩展不确定度　为：　＝ｋｐｕｐ＝２×０．０１１：０．０２２（ｋｇ‘ＣｌＴＩ　）　５结束语　３．４读数，包括对被检玻璃浮计和自动测试玻璃浮计的　读数；　３．５根据需要更换合适密度的溶液，继续读数；　３．６对测量数据进行数据处理，浏览并打印证书。　４不确定度分析　４．１　Ａ类不确定度　改进后的玻璃浮计检定装置，既克服了传统装置的　劣势，又大大提高了工作效率。　（１）读数方便，极大地减少了人为误差；　（２）标准器与被检玻璃浮计可以达到同时读数，减少　了因溶液挥发带来的客观误差；　（３）数据处理简单快捷，从检定到证书可以一步完　成；　（４）标准器使用、保存和溯源都很方便。　该装置可靠性和操作性强，且测量重复性好。我深　信它的广泛应用将大大提高计量部门对玻璃浮计检定的　工作效率，且它对完善和改进玻璃浮计类测试设备将起　到一定的促进作用。该装置除计量部ｆ－ｊｊ，￣，还可以用于　玻璃浮计生产部门、石油化工行业及生物药业等。　参考文献　在相同条件下，标准器对同一溶液重复测量１０次，　以此组数据来计算不确定度．其１Ｏ次数据分别为　１．５８５３６、１．５８５３６、１．５８５３７、１．５８５３７、１．５８５３５、１．５８５３６、　１．５８５３６、１．５８５３９、１．５８５３４和１．５８５３５，故：　Ｕｌ＝０．００４ｋｇ・ＣｌＴＩ～，　ｌ：９　４．２　Ｂ类不确定度　①由上级标准带来的传递误差：Ｕ２＝０．００８ｋｇ・　Ｃｌｎ～，［１］闷宝珠．质量与密度测量不确定度评定．中国计量出版社，２００２（ｏ７）．　［２］徐秋莎．玻璃浮计在检定中存在的疑点．计量与测试技术，２ｏ０６（０５）．　ｕ２　ｏ。；　②读数误差：Ｕ３＝０．００６ｋｇ・ｃｌｎ一，ｕ３＝５０；　③环境影响误差：ｕ４＝０．００４ｋｇ・ｃｍ～，　４＝ＯＯ。　４．３标准不确定度分量汇总表　作者简介：周中木，男，工程师。工作单位：重庆市计量质量检测研究院。　通讯地址：４０００２０重庆市江北区建北三村１７号。　收稿时间：２００８—０６—２７　综上所述，得到各项标准不确定度分量和相关信息，　（上接第１７页）　５校准后的处理工作　不确定度评定报告，出具校准证书。　５．３整理好校准原始数据，存档。　作者简介：张建波，男，高级工程师。工作单位：哈尔滨市计量检定测试所。　通讯地址：１５００３６哈尔滨市香坊区珠江路５号。　收稿时间：２０ｏ８一Ｏ８—１１　５．１校准后应首先关闭主标准器电源，然后关闭电机配电　箱中的电源开关后，此时，主标准器状态应处于停机状态。　５．２将校准原始数据按要求填写原始记录，并给出测量