梅特勒-托利多制药行业
称重技术方案
梅特勒－托利多（常州）称重设备系统有限公司
2009 V2.0
目录
1.客户需求分析 (3)
2.衡器通用知识介绍 (4)
3.制药行业解决方案介绍 (10)
4.公司简介 (12)
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1. 客户需求分析
客户已经详细列举秤的准确度、最小读数、量程以及材质，但是还有一些非常关键的参数没有提供，例如称量器的最小称量值，也就是客户将在所选称量器上称重的最小值，称量的允许误差要求也没有提及（如百分之几的误差要求，1%，0.5%，还是0.1%？），还有称量器的重复性、安全过载等指标，这些都是影响称量器准确度和使用寿命的重要因素。
而且客户没有提及设备需要符合GMP的要求，由于梅特勒-托利多对制药工艺的不同环节给提供不同的解决方案，以帮助客户降低投资成本、提高生产效率，所以此方案将会分为如下几个内容：
z衡器通用知识的介绍
z制药行业解决方案介绍
z方案介绍
在方案的最后，附有梅特勒-托利多根据客户要求生成的GWP(Good Weighing Practice)的报告，客户可以根据报告进行电子秤的选择、称量风险的评估以及测试用砝码的选择。
2. 衡器通用知识介绍
执行标准：
OIML R76 国际计量组织电子衡器检定规程建议
JJG555-1996 非自动衡器通用检定规程
JJG539-1997 数字指示秤检定规程
JJF1059 测量不确定度的评定和表示
2.1. 称重原理介绍
现今使用比较广泛的两种称重方式为：电阻应变计原理和电磁力补偿原理，其中普通精度秤和中精度秤都是采用电阻应变计原理的传感器，高精度秤和天平大多是采用电磁力补偿原理的传感器。
电阻应变计原理(模拟式)：
通过在弹性体上贴电阻应变计，当秤体受到外力作用时，弹性体发
生形变，根据惠斯通桥原理，应变计输出信号给仪表处理。随着外
力的增加，弹性体的形变越大，测量误差也会随之增加。所以不适合大皮重小称量的应用。而且每次加载的相同外力情况下，输出的信号会发生变化，导致重复性、线性、角差等较差。
电磁力补偿原理(数字式)：
当秤体受到外力作用时，秤体向下偏移，零位发生变化，为了补偿
向下偏移量，线圈切割磁力线，形成反作用力，将秤体向上抬起，最终保持秤的零位，传感器输出补偿反作用力所产生的电流，仪表显示重量值。所以该传感器，无需发生弹性形变，每次加载相同作用力情况下，输出信号一致性好，重复性、线性、角差等参数更加优秀。适合大皮重小称量应用。
2.2. 最大称量(Max)，分度值(e)与分度数(n)的关系
最大称量就是秤可以称重的最大值，一般用Max.来表示。分度值为秤的显示分辨率(或秤的分辨间隔)，一般用e来表示。分度数为将0到最大称量按照分度数分割的间隔数，一般用n来表示。
他们的关系如下：
n=Max./e
对于普通精度秤，n=2000~3000；中精度秤，n=4000~7500；高精度秤，
n=5000~60000
2.3. 显示分度值 (d) or 检定分度值 (e)
显示分度值(d)和检定分度值(e)是有根本区别的，秤的精度是由检定分度值(e)决定的。同一台秤如果选择好的显示仪表，可以实现较高的显示分度值(d)，但是秤的精度并没有发生变化。
例如：右图用尺来测量铅笔的长度，第一把尺的最小
刻度为1cm，第二把尺的最小刻度为1mm，这里的最小刻
度就相当于电子衡器的检定分度值e。显然，第二把尺测得
的数据比第一把尺准确得多。同样，最大称量为30kg的电
子秤，e=10g和e=1g，它们的精度是完全不同的。
2.4. OIML规定
根据国际计量组织(OIML)规定，秤的精度是由检定分度值(e)决定的。我国的
JJG555-1996的非自动衡器通用检定规程是参照国际计量组织的建议制定的，但是目前只有Class III秤的规程。
对于Class III级秤，0~500e的最大允许误差为±0.5e，500e~2000e的最大允许误差为±1e，2000e~10000e的最大允许误差为±1.5e。对于Class III级秤，e=d。见下图：
注：前面0.5e，1e，1.5e为允许误差值，M为加载重量值，对于一台秤，如果加载重量值都在允许误差范围内，就认为这台秤是符合规范要求的。
例如：150kg的Class III级秤，e=d=50g，那么0~25kg最大可能误差为25g，25~100kg 最大可能误差为50g，100~150kg最大可能误差为75g。在实际使用中需要再放大1倍。
对于Class II级秤，0~5000e的最大允许误差为±0.5e，5000e~20000e的最大允许误差为±1e，20000e~100000e的最大允许误差为±1.5e。对于Class II级秤，e=10d。见下图：
注：前面0.5e，1e，1.5e为允许误差值，M为加载重量值，对于一台秤，如果加载重量值都在允许误差范围内，就认为这台秤是符合规范要求的。
例如：150kg的Class II级秤，e=10g，d=1g，那么0~50kg最大可能误差为5g，
50~150kg最大可能误差为10g。在实际使用中需要再放大1倍。
以上规定的都是秤的绝对误差，根据绝对误差我们可以选择满足要求的电子秤。在实际使用中，电子秤的最大允许误差将会是首次检定时最大允许误差的2倍。因此选择电子秤时需要考虑安全系数。
2.5. 秤的准确度（e）
秤的重复性误差、线性误差、角差、时间稳定性、温漂、滞后等最终决定检定分度值(e)是否满足OIML规定的最大允许误差。
对于大皮重小称量应用，秤的重复性误差、线性误差、温漂等尤其重要。
如果用于非贸易结算，可以选择使用高显示分度值（d）的秤，但是需要考虑该电子秤的重复性。因为秤的性能绝大多数都是取决于选择的传感器。对于一台秤，可以通过改变显示仪表的最小读数来达到高显示分度值，但是根本没有改变秤的准确度。
例如：300kg的秤，e=100g，但是希望使得最小读数d=10g。如果重复性为50g的秤，那么显示分度值d=10g也没有意义，反而使得秤更加不稳定，不“准确”。但是如果该电子秤重复性优于10g，那么可以将显示分度值d改为10g，以方便在短时间内进行称量。
