随着电子秤和电子天平的广泛使用,无论是使用者、制造商还是计量检定机构都有点盲从。到底什么是秤、什么是天平,它们有何联系和区别?
一、传统与国际对衡器的分类
- 传统机械衡器时代
- 依据杠杆原理的结构形式划分,等臂杠杆衡器称为天平(balance),不等臂杠杆衡器称为秤(scale)。
- 电子衡器时代
- 国际上不再区分秤和天平,统一用 “非自动衡器” 描述,并执行统一计量技术要求,仅从外观和结构无法判别计量设备电子秤还是电子天平。
二、国内对电子秤和电子天平的常见划分观念及问题
1、按精度等级
认为可读精度高的是天平,可读精度低的是秤,试问有2台计量器具3t/0.5kg(6000e)和10t/1kg(10000e),大众会认为哪个精度更高?相信大多数认为0.5kg精度更高。然而事实上从衡器准确度分级的角度10000e的设备精度更高。
2、按传感器类型
认为用电磁力平衡传感器的是电子天平,用电阻应变式传感器的是电子秤。但实际中,电子秤可能用其他传感器,电子天平也可能用电阻应变式传感器,此划分不科学。
要知道电子秤不仅仅只使用电阻应变式传感器,而被称为电子天平的也有采用电阻应变式传感器。如果从使用传感器来分别的话(称重传感器按转换方法分为光电式、液压式、电磁力式、电容式、磁极变形式、振动式、陀螺仪式、电阻应变式等,并以电阻应变式使用最广),那么使用电阻应变式传感器的电子天平又该叫什么计量器具?同理,使用非电阻应变式传感器的电子秤又该叫什么呢?所以,用称重传感器的结构区分秤和天平也是不科学的。
3、按显示位数与环境要求
以显示位数、分辨率、准确度及环境要求差异区分,随着仪表显示细分功能的普及,以及高精度仪表的使用,通过位数和分辨率判断精度的高低,更是毫无道理可言。
4、按测量物理量
认为天平测质量、秤测重量。但从物理学角度,质量是物体固有属性(单位千克),重量是重力度量(单位牛顿)。而无论是秤还是天平,都是测量质量的计量器具。
就物理学的概念来说,质量和重量完全是两个不同的物理量。质量是物体的固有属性,是物体所含物质多少的度量,一个物体的重量和各地的重力加速度的比值是不变的,这个比值就是物体的质量。所以质量是不变的量,不会因为地理位置的改变而变化。质量和重量虽然密切相关,但是它们概念不同、量的变化规律不同、计量单位不同。重量是物体所受地球重力大小的量度,是地球对物体的万有引力与地球自转而产生在物体上的惯性离心力的合力值。质量不是力,是物体惯性和引力大小的量度,物体的重量是变量,质量是一个恒量。另外,质量的国际单位中是千克(公斤),重力的单位是牛顿。所以,无论称为天平还是秤都是测量质量大小的计量器具。
三、科学定义与国际规范
- 定义统一
- 根据 JJF 1181-2007、JJG 555-1996、JJG 1036-2022 等规程,电子天平和电子秤均通过物体重力确定质量,本质上是同一种计量器具。
- 国际标准
- 国际法制计量组织 OIML R76 将相关器具统一称为 “非自动衡器”,无天平和秤的区分,仅按准确度等级划分,且国内检定规程均依据该国际建议制定。
四、国内划分现状及建议
- 现状
- 国内对秤的规定只有III、IIII 级,而天平有I、II、III、IIII级,这个在 JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》里也非常清楚的表明:“秤的高等级为 III 级”。造成现有状况与我国计量管理体制有关,在国际上只有非自动衡器,在我国将天平的计量管理归于全国质量密度计量技术委员会,秤的技术管理归于全国衡器计量技术委员会,这样也就形成各自的体系,出现秤和天平的划分。本质上它们都属于非自动衡器。
- 建议
- 从计量检测的角度不应人为划分,若需分类,可将量传系统中纯质量比较仪称为天平,其余均称为非自动衡器;同时需在技术和行政管理上统一概念,避免认知模糊。
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