JJF2050—20231無線電子秤校準規范1范圍本規范適用于將稱重傳感器的測量信號通過無線電鏈路向稱重指示器直接傳輸的無線電子秤的校準。本規范不適用非單純中繼性質間接傳輸信號的無線電子秤和以物聯網形式直接、間接傳輸稱重傳感器信號的無線電子秤的校準。2引用文件JJG539—2016數字指示秤JJF1181衡器計量名詞術語及定義JJF1059.1測量不確定度評定與表示GB2900.54—2002電工術語無線電通信:發射機、接收機、網絡和運行GB/T14733.1—1993電信術語電信、信道和網凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規范。3術語和計量單位3.1術語JJF1181《衡器計量名詞術語及定義》、GB2900.54《電工術語無線電通信:發射機、接收機、網絡和運行》、GB/T14733.1《電信術語電信、信道和網》界定的和以下名詞術語均適用于本規范。3.1.1無線電子秤wirelesselectronicscale稱重傳感器與稱重指示器之間信號傳輸直接采用無線電鏈路方式的電子秤。3.1.2信道channel兩點之間單向傳輸信號的一種手段。注:1幾個信道可以共占一個公共通道,例如每個信道可分配以特定的頻帶或特定的時隙。2“信道”不包括雙向傳輸的涵義。3信道可按傳輸信號的性質或按其帶寬,或其比特率來區別。例如:電話信道、電報信道、數據信道、10MHz信道、34Mbit/s信道。4在模擬載波系統中一般稱為通路。[來源:GB/T14733.1—1993,701.02.01]3.1.3鏈路link兩點之間具有規定性能的電信設施。注:通常以傳輸通道類型或容量來表示。例如:無線電鏈路、同軸鏈路、寬頻帶鏈路。JJF2050—20232[來源:GB/T14733.1—1993,701.02.08]3.1.4無線電鏈路radiolink在兩點之間利用無線電波進行通信的電信設施。注:本規范的“無線電鏈路”僅指符合附錄D所列出的無線電發射設施。[來源:GB2900.54—2002,713-02-07]3.1.5信號發射模塊signaltransmittingmodule由稱重傳感器(包含承載器等)、A/D轉換電路(若適用)與無線電發射機構成的具有傳感器信號發送功能的無線電子秤元件或組件。3.1.6信號接收/處理模塊signalreceiving/processingmodule由稱重指示器與無線電接收機構成的無線電子秤元件或組件。3.1.7(無線)信號強度指示裝置(radio)signalintensityindicator無線電子秤上用于指示無線電收發信號強度的指示裝置。3.1.8配對pairing無線電子秤的信號發射模塊與信號接收/處理模塊之間建立一對一固定、捆綁式通信鏈路關系的過程。注:配對一般會在無線電子秤的其他任何操作前完成,且配對結果掉電后仍被保存。3.2計量單位無線電子秤使用的計量單位應為法定計量單位,包括:千克(kg)、克(g)和噸(t)。4概述4.1原理將被稱物置于承載器上,稱重傳感器產生的電信號通過數據處理裝置轉換及計算,由稱重指示裝置顯示出稱重結果。無線電子秤是以無線通信方式代替有線通信方式,通過無線電鏈路,實現稱重傳感器與稱重指示器的鏈接和信號傳輸的電子秤。4.2結構無線電子秤主要包括兩個核心模塊:稱重傳感器(含承載器)、A/D轉換電路(可選)與無線電發射機構成的傳感器信號發射模塊(以下簡稱“發射端”);稱重指示器與無線電接收機(內置或外置)構成的(傳感器)信號接收/處理模塊(以下簡稱“指示器端”),如圖1所示。圖1無線電子秤核心模塊結構示意圖JJF2050—202334.3用途無線電子秤一般用于稱重傳感器與稱重指示器之間不易于架設連接電纜,或稱重傳感器與稱重指示器在使用中需要在一定區域內相對移動的場合。最常見的無線電子秤為無線電子吊秤。5計量特性5.1分度值無線電子秤的分度值d與打印裝置(如果有)均應具有相同的分度值,并以1×10k、2×10k、5×10k的形式表示,其中k為正、負整數或零。5.2示值響應5.2.1示值響應時間載荷發生改變后無線電子秤由初始值第一次達到最終穩定示值的時間間隔。5.2.1.1對于因加/卸載會引起承載器長時間晃(振)動、擺動、旋轉等的無線電子秤,應在承載器相對靜止后開始校準。5.2.1.2無線電子秤進行校準時,應采用相同的示值響應時間,并在試驗報告中注明。5.2.2有效示值無線電子秤的有效示值是指不小于示值響應時間后的穩定示值。在本規范中,所有觀察、記錄和參與示值誤差計算的無線電子秤示值都應是有效示值。5.3示值誤差無線電子秤任何單次測量的示值與標準載荷參考量值之差。5.4重復性同一載荷在無線電子秤上多次測量結果之間的差值。5.5偏載(如適用)載荷加在無線電子秤承載器上的不同位置的示值誤差。5.6旋轉(如適用)無線電子秤按順時針或逆時針方向,在360°范圍內每旋轉90°,同一載荷在不同位置的示值誤差。6校準條件6.1通信條件校準時,被校無線電子秤的發射端與接收端之間的直線通信距離、信號頻率、頻道、信道應與實際使用相同。6.2環境條件6.2.1溫濕度校準應在環境溫度穩定的條件下進行,除特殊情況外,一般為-10℃~+40℃,溫度變化一般不超過5℃/h;相對濕度不大于80%。6.2.2無線電子秤校準時如遇到雨、雪或者其他可能影響校準結果的情況應暫停校準。JJF2050—202346.3校準所用標準器6.3.1砝碼無線電子秤校準應采用M1等級及以上的砝碼。6.3.2砝碼的替代無線電子秤校準時,可以使用替代物(其他質量穩定的載荷)替代部分砝碼。替代方法參照JJG539—2016中7.1.2的規定。6.3.3計時器無線電子秤校準時,可使用如秒表(分度值不大于0.1s)等計時器。6.4無線頻率和功率(或場強)無線電子秤的發射端工作頻率和功率,應在附錄E規定的范圍內。7校準項目和校準方法7.1校準前準備7.1.1配對7.1.1.1無線電子秤應通過發射端與指示器端配對,保證發射端與指示器端之間無線傳輸的正確性、穩定性和可靠性。7.1.1.2配對后的無線電子秤,發射端與指示器端之間的無線鏈路應存在唯一性,即發射端無線傳輸的傳感器信號只能傳輸給配對的指示器端。配對校準依據如下a)~e)的步驟進行:a)依據無線電子秤操作手冊,進行發射端與指示器端的配對操作;b)配對操作完畢后,讓無線電子秤返回到稱重狀態;c)在發射端承載器上進行大于或等于10d載荷加載,加載完畢后,觀察配對的指示器端是否示值明顯變化;然后再卸載所加載荷,觀察配對的指示器端是否示值明顯變化;d)重復步驟c)至少3次;e)將無線電子秤整體斷電,等待15s后,再次通電,等秤進入稱重狀態后,重復c)、d)步驟。注:如果無線電子秤出廠時已完成了配對,步驟a)可省略。7.1.2無線電子秤校準前,還應參照JJG539—2016中7.5.2的要求進行計量校準前的準備工作。7.1.3若發射端或指示器端由電池供電,校準前需保持電池電量充足,保證整個校準作業的完成。7.2檢查7.2.1零點跟蹤裝置校準期間,應檢查零點跟蹤裝置是否運行。當需要時,可通過以下方式禁止零點跟蹤裝置運行:a)關閉零點跟蹤裝置;b)加載能讓無線電子秤示值處于零點跟蹤范圍之外(例如10d)質量的少量砝碼。JJF2050—202357.2.2分度值無線電子秤的分度值應符合5.1的要求。7.2.3指示、輸出裝置校準前,應檢查無線電子秤的稱重結果指示和打印(如果有),保證同一稱重結果的所有指示裝置和打印裝置(如果有)必須分度值和示值都相同。7.2.4示值響應時間在承載器上進行3次不小于10d的加載,在加載完成瞬間開始計時,當指示器端示值第一次達到最終穩定示值時停止計時,計算三次計時的平均值,結果四舍五入到整數,作為無線電子秤示值響應時間。7.3校準項目示值誤差的測量及不確定度評定。7.4校準方法7.4.1示值誤差的校準7.4.1.1若無線電子秤配備了零點跟蹤裝置,可在示值誤差校準時運行。7.4.1.2從零點起逐步施加砝碼至接近最大秤量,或從接近最大秤量將砝碼逐步卸至零點。在校準過程中應注意,在加、卸砝碼時,應逐漸地遞增或逐漸地遞減。注:吊秤按其使用的模式,從零點起施加砝碼至最大秤量,或以同樣方法逆順序遞減砝碼。在每次更換砝碼時,不允許承載器上出現空載,至少應該保留10d的砝碼。7.4.1.3校準范圍通常為無線電子秤的零點到接近最大秤量,或根據客戶要求的稱量點進行校準。7.4.2重復性的校準用50%最大秤量的載荷進行一組測試,在承載器上進行3次稱量,讀數在每次加載后和卸載后示值達到靜態穩定時進行,在每次稱量時,零點應重新置零,兩次稱量之間的加載前和卸載后不必確定其零點誤差E0。若無線電子秤具有零點跟蹤裝置,在本校準中應處于運行狀態。7.4.3偏載(如適用)7.4.3.1使用大砝碼優于使用一些小砝碼,若使用單個的小砝碼,則應將其放置在指定位置區域的中心位置;若使用一些小砝碼時,則應將它們均勻分布在整個指定位置區域。7.4.3.2偏載載荷放在指定的區域后,采用閃變法確定每個加載位置示值的誤差。一般情況下,只需在校準開始時確定誤差就可以滿足要求。7.4.3.3若無線電子秤具有零點跟蹤裝置,在本校準中應超出其工作范圍。7.4.3.4偏載載荷和區域的選擇應符合JJG539—2016中7.5.11.2的要求。7.4.4旋轉(如適用)7.4.4.1將相當于最大秤量80%的試驗載荷施加在承載器上,依據5.6的要求進行試驗;每旋轉90°記錄一次示值,然后反方向重復上述操作。7.4.4.2確定每個旋轉角度示值的誤差,一般情況下,在校準開始前需確定零點誤差。7.4.5化整誤差的消除采用閃變點法確定其化整前的誤差,其方法如下:JJF2050—20236a)在承載器上加載載荷L,待無線電子秤穩定平衡后記錄其示值I;b)連續在承載器上加載相當于0.1d的附加砝碼,直到無線電子秤的示值明顯產生一個d的增加,示值變為(I+d)。此時,加到承載器上的附加砝碼為ΔL;c)依據公式(1)進行誤差計算:式中:E—式中:E—稱量化整前誤差;P—稱量化整前的示值;I—秤的示值;ΔL—附加砝碼質量;L—載荷質量。d)依據公式(2)進行修正誤差計算:EC=E-EEC=E-E0(2)E0—零點或零點附近(如10d)的誤差;EC—修正誤差。8校準結果8.1示值誤差校準結果按照公式(1)計算化整前的誤差E;按照公式(2)計算化整前的修正誤差EC。8.2重復性測量結果按照公式(1)計算每次稱量的示值誤差;按照公式(3)計算重復性:ER—重復性誤差;Emax—示值誤差的最大值;Emin—示值誤差的最小值。8.3載荷在不同位置測量結果8.3.1偏載(如適用)測量結果按照公式(1)和公式(2)計算每個位置稱量的示值誤差E和修正誤差EC。8.3.2旋轉(如適用)測量結果按照公式(1)和公式(2)計算每個旋轉位置稱量的示值誤差E和修正誤差EC。8.4校準證書8.4.1經校準的無線電子秤,應出具校準證書。8.4.2校準證書內容。校準證書應至少包括如下信息:JJF2050—20237a)標題:“校準證書”;b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標識(如編號),每頁及總頁數的標識;e)送校單位的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標識;g)進行校準的日期,若與校準結果的有效性及應用有關時,應說明被校對象的接收日期;h)對校準所依據的技術規范的標識,包括名稱及代號;i)本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;j)校準環境的描述;k)校準結果及其測量不確定度的說明;l)對校準規范的偏離的說明;m)校準證書簽發人的簽名、職務或等效標識,以及簽發日期;n)校準結果僅是對被校對象有效的聲明;o)未經實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。9復校時間間隔應依據無線電子秤的實際使用情況以及用戶要求確定復校時間間隔,建議不超過1年。JJF2050—20238附錄A校準記錄格式證書編號:委托方單位名稱器具名稱型號/規格出廠編號生產廠家校準依據JJF2050—2023《無線電子秤校準規范》分度值最大秤量溫度濕度校準地點校準人員核驗人員校準日期校準用計量器具信息計量標準器名稱不確定度/準確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至檢查零點跟蹤運行□不運行□分度值符合□不符合□指示、輸出裝置符合□不符合□示值響應時間單位:第一次第二次第三次平均值JJF2050—20239校準項目示值誤差單位:載荷L示值I附加載荷ΔL誤差E修正誤差ECUU(k=2)證書編號:重復性單位:次數載荷L示值I附加載荷ΔL誤差E重復性ER123偏載(如適用)單位:位置載荷L示值I附加載荷ΔL誤差E修正誤差EC123456旋轉(如適用)單位:位置載荷L示值I附加載荷ΔL誤差E修正誤差EC順時針旋轉0°90°180°270°360°逆時針旋轉0°90°180°270°360°備注JJF2050—202310附錄B無線電子秤校準證書內頁格式證書編號:××××××本次校準所依據的技術規范(代號、名稱)JJF2050—2023《無線電子秤校準規范》校準環境條件及地點地點濕度溫度其他校準使用的計量標準裝置名稱測量范圍不確定度/準確度等級證書編號/校準機構證書有效期至JJF2050—202311Max=d=證書編號:×××××Max=d=載荷()示值()誤差E()修正誤差EC()測量不確定度U,k=2()校準結果內容結束JJF2050—202312附錄C無線電子秤測量結果不確定度評定方法C.1校準方法C.1.1測量對象:無線電子秤。C.1.2測量標準:砝碼。C.1.3測量依據:JJF2050—2023《無線電子秤校準規范》。C.1.4環境條件:(-10~+40)℃,相對濕度≤85%。C.1.5測量過程:在規定的環境條件下,用砝碼對無線電子秤逐級施加載荷至最大值或接近于最大值,或以相反的次序逐級卸下載荷至最小值,測定各校準點稱量的示值誤差。C.2測量模型C.2.1建模根據《無線電子秤校準規范》中的要求和稱量方法,建立測量模型:E=P-L=I+0.5d-ΔL-L(C.1)式中:E—稱量化整前誤差;P—稱量化整前的示值;I—秤的示值;ΔL—附加砝碼質量;L—載荷質量;d—秤的實際分度值。當無線電子秤具備輔助指示裝置時,公式(C.1)可直接簡化為:E=I-L(C.2)如果無線電子秤不具備輔助指示裝置,采用(C.1)式計算誤差。C.2.2靈敏系數I的靈敏系數:c1=(C.3)L的靈敏系數:c2=(C.4)C.3測量不確定度的來源C.3.1測量不確定度的來源有:a)秤的重復性引入的標準不確定度;b)標準砝碼引入的標準不確定度;c)無線電子秤分辨力引入的標準不確定度;JJF2050—202313d)載荷在不同位置測量引入的標準不確定度。C.4測量不確定度的評定C.4.1秤的重復性引入的不確定度分量u1重復性引入的不確定分量采用A類不確定度的評定方法,由貝塞爾公式確定:(C.5)C.4.2由標準砝碼引入的不確定度分量u2由于標準砝碼質量的實際值和標稱值存在誤差,采用B類不確定度評定方法進行評定。對于砝碼采用均勻分布處理,取k=因此每個砝碼引入的不確定分量:u2i=MPEi/3(C.6)每個砝碼組合的質量值強相關,相關系數為1,因此由砝碼質量引入的測量不確定度分量u2由公式(C.7)確定:MPEi(C.7)C.4.3無線電子秤的分辨力引入的不確定度分量u3無線電子秤數字示值的分辨力引入的測量不確定度分量,符合均勻分布,取k=3,因此u3由公式(C.8)確定:u3=0.1d/2=0.029d(C.8)C.4.4載荷在不同位置測量引入的不確定度分量u4δIe表示載荷在不同位置測量引入的最大偏差,δIe=I偏-I,該差值與載荷重心到承載器中心的距離成比例,與載荷值成比例,Ie為偏載試驗所用載荷標稱值,I偏為載荷在不同位置的示值,I中心為載荷在中心位置的示值。δIe若為偏載造成的,不確定度分量符合均勻分布,由此u4由公式(C.9)確定:u4=IδIe/(Ie23)(C.9)式中:I—被校準點的示值;|δIe|max—δIe的最大值。若δIe為旋轉造成的,不確定度分量也符合均勻分布,由此u4由公式(C.10)確定:u4=δIe/23(C.10)C.4.5合成標準不確定度式中:δIe=Iei-I1確定的差值為每隔90旋轉的測量結果C.4.5合成標準不確定度合成標準不確定度按式(C.11)計算:(C.11)表C.1為不確定度分量匯總表。JJF2050—202314表C.1不確定度分量匯總表不確定度分量不確定度來源評定方法標準不確定度靈敏系數u1重復性測量A1u2標準砝碼B-1u3示值的分辨力Bu3=0.029d1u4載荷在不同位置的測量B偏載引入的:1u4=IδIemax/(Ie23)旋轉引入的:u4=δIemax/23C.4.6擴展不確定度取k=2,擴展不確定度由公式u)cc:(C.12)JJF2050—202315附錄D無線電子秤測量不確定度評定示例D.1校準對象以最大量程20000kg,分度值d為10kg,分度數n為2000的無線電子秤為校準對象,進行測量不確定度評定。D.2稱量點選取選取試驗載荷為20000kg稱量點進行評定。D.2.1稱量重復性引入的不確定度分量u1。10次測量的數據為20000kg、20001kg、20001kg、19999kg、20002kg、19999kg、20000kg、19999kg、20000kg、19998kg。根據公式(C.5)無線電子秤稱量重復性引入的不確定度分量u1計算如下:=1.20kg(D.1)D.2.2標準砝碼不準引入的不確定度分量u2以20000kg載荷點為例,校準使用20t的M1級砝碼,其最大允許誤差為±50g×20=±1.0kg,用公式(C.7)計算如下:MPEi=0.58kg(D.2)D.2.3無線電子秤的分辨力引入的不確定度分量u3的分度值d=10kg,因此u3由公式(的分度值d=10kg,因此u3由公式(C.8)確定:D.2.4載荷在不同位置測0.29kg(D.3)該不確定度分量符合均勻分布,其在不同位置的測量誤差見表D.1。表D.1載荷在不同位置的測量誤差位置誤差/kg11223241根據公式(C.9),u4為:合成標準不確定度用公式(C.11)計算如下:JJF2050—202316D.2.6擴展不確定度uc=u12+u22+u32+u42=1.59kg(D.5)2.6)各載荷點的不確定度計算匯總于表D.2。表D.2不確定度計算匯總表不確定