---

С.2 Общие требования

С.2.1 Окружающие условия

Калибровка гирь должна быть проведена при стабильных окружающих условиях, при существующем атмос­ферном давлении и при температуре воздуха, близкой к комнатной температуре. Типичные рекомендованные значения приведены в таблице С.1.

Таблица С.1 — Окружающие условия при калибровке (типичные значения, рекомен­дованные для получения положительных результатов)

Примечания

1. Также важно, чтобы разница между температурами гирь и воздуха в компараторе массы была как можно меньшей. Для этого до проведения измерений испытуемую и эталонную гири помещают рядом с компаратором или внутри витрины компаратора (при ее наличии).

2. Термостабилизация компаратора (весов) и гирь (см. В.4.3) также требует соответствующей температурной стабильности в лаборатории за 24 ч до начала калибровки.

3 Верхний предел особенно важен при хранении гирь.

С.2.1.1 Для гирь классов Ет и Е₂ температура воздуха в весовой комнате должна быть от 18 °С до 27 °С. Окружающие условия должны соответствовать условиям работы весов, указанным в руководстве по эксплуатации.

С.2.1.2 Если плотность воздуха р_а вовремя измерений отличается от нормальной плотности воздуха р₀ = 1,2 кг/м³ более чем на 10 %, то определяют значение массы гири т, а значение условной массы гири т_с вычисляют из значения массы гири т.

С.2.2 Весы

Метрологические характеристики используемых весов должны быть известны из более ранних измерений, и их разрешение (действительный интервал шкалы), линейность, сходимость и неопределенность от нецент­рального положения нагрузки (см. С.6.4) должны обеспечивать требуемую неопределенность результатов.

С.2.3 Эталонные гири

Эталонная гиря должна быть более высокого класса (см. 1.3.1), чем калибруемая гиря. При калибровке гирь класса точности Е-| эталонная гиря должна иметь такие же или лучшие характеристики (магнитные свойства, шероховатость поверхности), чем калибруемая гиря.

С.2.3.1 Должны быть выполнены требования в соответствии с 5.2 и 5.3.

С.3 Схемы сличений

С.3.1 Прямое сличение

Испытуемая гиря должна быть калибрована сличением с одной или более эталонной гирей. При каждом сличении номинальные массы испытуемой и эталонной гирь должны быть равны. Допускается использовать контрольный эталон (см. 2.5) в процессе измерений по [28].

Примечание — Могут возникнуть особые проблемы при калибровке гирь класса Е-] номинальной массой менее 1 г. Это частично обусловлено относительно большой неопределенностью эталонных гирь в данном диа­пазоне. Кроме того, нестабильность весов и большие площади поверхности гирь отрицательно влияют на не­определенность измерения. Поэтому настоятельно рекомендуется метод подекадной калибровки для таких гирь.

С.3.2 Подекадная калибровка

Набор гирь допускается калибровать по одной или более эталонной гире в соответствии с [29], [30], [31], [32]. Метод подекадной калибровки требует проведения нескольких сличений в каждой декаде из набора. При этом сличают различные комбинации гирь с равной общей номинальной массой. Этот метод используют, главным образом, для калибровки наборов гирь класса E_1s когда требуется наивысшая точность. При использовании в этом методе только одной эталонной гири число уравнений сличений должно быть больше, чем число неизвест­ных гирь, и должны быть выполнены соответствующие аппроксимирующие вычисления для контроля распрост­ранения погрешностей. При использовании более одной эталонной гири число уравнений сличений может быть равно числу неизвестных гирь. В этом случае не требуется никаких дополнительных вычислений. Преимущество такого метода заключается в том, что он предусматривает определенную избыточность, которая вызывает боль­шую достоверность результатов. Однако этот метод требует более сложных математических вычислений по [29], [30]. Наиболее распространенные схемы сличения для набора гирь 5, 2, 2*, 1, 1* (х 10^п г) приведены в [30], [31]:

Таблица С.2 — Схема сличений

В этом примере эталонная гиря должна иметь номинальное значение 10 (х 10^п г), где 2* может быть любой комбинацией масс, объединенных для образования номинального значения 2. Гиря 1* может быть комбина­цией гирь 0,5 + 0,2 + 0,2 +0,1 (х 10^п г), или она может быть контрольным эталоном (см. 2.5). Некоторые сличения должны быть дублированы для упрощения вычислений. Приведенную выше схему сличений, как правило, приме­няют только тогда, когда один и тот же компаратор (весы) используют во всех сличениях.

С.4 Циклы взвешиваний

В С.4.1 и С.4.2 приведены примеры трех различных циклов для единичного сличения.

Примечание — Могут быть применены и другие методы замещения и циклы взвешивания. В частности, при использовании взаимозависимых циклов взвешивания, т. е. А₁ В₂ А₂, А₂ В₂ А₃, ..., должна быть оценена неопре­деленность путем рассмотрения членов ковариационной матрицы, а формула, приведенная в С.6.1, должна быть скорректирована соответствующим образом по [33].

В циклах взвешивания: А — эталонная гиря, В — поверяемая гиря или сумма поверяемых гирь при калиб­ровке набора. При калибровке гирь классов Е и F, как правило, применяют циклы ABBA и АВА.

Цикл АВ₁...В_ПА часто используется при калибровке гирь класса М, но не рекомендуется для гирь классов Е и F. Однако при использовании компаратора массы с автоматическим механизмом замены гирь при установке системы в защитном кожухе это сличение также допускается применять для калибровок гирь классов Е и F.

Для подекадной калибровки набора гирь применяют только циклы ABBA и АВА. Может быть использовано более одной эталонной гири. В этом случае цикл взвешивания может быть применен для каждой эталонной гири по отдельности. Затем эталонные гири могут быть сличены одна с другой.С.4.1 Сличение испытуемой гири с одной эталонной гирей (рекомендуется для гирь классов Е и F)

Допускается использовать различные циклы взвешивания по [34]. Для сличения двух гирь применяют цик­лы ABBA и АВА. Сличения при использовании этих циклов позволяют устранить линейный дрейф.

Цикл ABBA (r₁t₁t₂r₂):

Лі1> Ли, ч215 'г21 > Ліп» Лі/?, А2п> ^г2п

где і= 1,п.

Цикл АВА (гЦ-]r₂):

Лі1> Лі1> Л2І’ ■■■> Ліл’ Іг2п

ДЛ= Лі/ - (Лі/ ⁺fe)/2, (С.4.1-2)

где/= 1,..., п; п — число циклов взвешиваний; г и t — подстрочные символы для обозначения эталонной и испытуемой гирь соответственно;

Д7/ — разность показаний в /-м цикле взвешиваний.

Значения і приведены в таком порядке, в котором гири должны быть помещены на чашку весов.

С.4.1.1 При использовании любого из приведенных выше циклов взвешивания промежутки времени между нагружениями компаратора должны быть всегда примерно одинаковыми.

С.4.1.2 При необходимости определения чувствительности весов (механических) во время процесса взве­шивания цикл ABBA может быть преобразован: /_г, Д, Д+_тз, /_r+ms> ^гД^еms — ^ГИР^Я Д^ля определения чувствительности.

С.4.2 Сличение нескольких испытуемых гирь с одинаковой номинальной массой с одной эталонной гирей (цикл АВ₁... В_ПА)

Если необходимо одновременно калибровать несколько испытуемых гирь /(/) (/ = 1, ..., J) с одинаковой номинальной массой, цикл АВА допускается преобразовать в АВ-| ... В_ПА, как представлено ниже:

Цикл АВ!... В_ПА:

Лі1> Л(1)1> Л(2)1> ■■■> Л(Л)1> Лгъ Лі2> Л(Л-1)2> ■■■> 4(1)2, 4-22, ■■■
{Ді /-і, Д(і)/-і, Д(2)/-і, ■■■> Л(^)/-1> Л2/-1, Ліл Лдо 4(j-i)/, ■■■> Л(і)/, Л2/}>

г

(С.4.2-1)

де/= 1,..., п;

М(У) “ %)/ “ (^ГІ/ ⁺ Л2/У2,

где/= 1,..., п.

Если дрейф показаний весов мал, т. е. менее или равен одной трети требуемой неопределенности, нет необходимости менять порядок испытуемых гирь в цикле АВ^.-ВпА при повторении циклов взвешиваний.

Число гирь должно быть не более шести (J < 5).

С.4.3 Число циклов взвешивания

Число циклов взвешивания п выбирают с учетом требований к неопределенности, сходимости и воспроиз­водимости измерений. Минимальное число циклов взвешивания, проводимых для классов с Е-| по М₃, представ­лено в таблице С.З.

Таблица С.З — Минимальное число циклов взвешивания

С.5 Обработка результатов сличений

С.5.1 Среднее значение результата измерений разности масс сличаемых гирь — одна испытуемая гиря

При использовании циклов ABBA и АВА результат измерения разности условных масс Дт_с между испытуе­мой гирей и эталонной гирей /-го цикла составляет:

A

(С.5.1-1)

m_c = m_cl- m_cr

;

Дт_г,- = Д I: + т_г,С/, и/ t '-Л I t^J

(C.5.1-2)

где C, = (p_a/ - p₀) •

(C.5.1-3)

Среднее значение результата измерений разности масс сличаемых гирь для п циклов составляет:

(С.5.1-4)

С.5.1.1 Если плотности p_t или р_г гирь не известны, но известен материал, следует использовать соответству­ющую плотность из таблицы В.7. Если только известно, что плотность гири находится в допустимых пределах, то используют значение плотности материала, равное 8,0 ■ 10³ кг ■ м^-3.

С.5.1.2 Если оценено, что поправка на действие выталкивающей силы воздуха пренебрежимо мала, т. е. если выполнено неравенство

(С.5.1-5)

то вышеуказанную поправку т₀С/ допускается не учитывать. Однако составляющая неопределенности С может не быть пренебрежимо малой (см. С.6.3.1). Если имеется лишь среднее или единственное значение плотности воздуха, поправка на действие выталкивающей силы воздуха т_сгС может быть введена после усреднения ре­зультатов измерений.

С.5.2 Среднее значение результата измерений разности масс сличаемых гирь — несколько испытуемых гирь

Если одновременно калибруют несколько испытуемых гирь в соответствии с циклом взвешивания

среднее значение разности массы для гири j вычисляют по формуле (С.5.1-4) путем замены А/, на в формуле (С.5.1-2).

С.5.3 Среднее значение результата измерений разности масс сличаемых гирь — несколько серий изме­рений

Если существует несколько идентичных серий измерений (J) со средними значениями А/л_с/- и с приблизи- тельно равными средними квадратическими отклонениями, среднее значение всех измерений составляет:

А/77

(С.5.3-1)

С.5.3.1 Несколько серий измерений, как правило, выполняют только при калибровке гирь класса Е, когда необходимо исследовать воспроизводимость взвешиваний.

С.5.4 Условная масса испытуемой гири

Условную массу испытуемой гири находят по формуле

™_ct = ™сг + ^Атс ■

(С.5.4-1)

С.5.4.1 При проверке условная масса эталонной гири не всегда известна. В этом случае следует использо­вать ее номинальное значение.