電子天平檢定結果出現(xiàn)差異的原因分析

韓艷

摘 要：近年來，電子天平在生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等領域以及百姓的日常生活中，都作為一種非常重要的計量器具而被廣泛地應用，不過電子天平作為測量工具，往往在使用一段時間后，其計量性能都會逐漸偏離原設計的指標，所以就非常有必要定期檢定電子天平的相關計量性能。本文介紹了電子天平的檢定內(nèi)容及步驟，對檢定結果出現(xiàn)差異的具體原因進行了詳細分析，以供參考。

關鍵詞：電子天平；鑒定結果；差異原因

前言

在目前的實驗研究，尤其是涉及化學藥品的實驗研究中，電子天平有著重要的應用。因為在部分實驗中，一些藥品的取量要求相等，這時候就需要利用電子天平對取量的結果進行檢定。在實際應用的過程中發(fā)現(xiàn)，有些實驗取量在電子天平上表現(xiàn)較為一致，但是在試驗中的結果呈現(xiàn)卻表現(xiàn)出較大的差異，出現(xiàn)這種問題，與電子天平本身以及使用有著重要的關系。為了保證實驗結果的可靠性和專業(yè)性，積極的進行電子天平檢定結果差異出現(xiàn)原因的分析具有重要的現(xiàn)實意義。

1電子天平的檢定內(nèi)容及步驟

我國現(xiàn)行的國家電子天平檢定規(guī)程《電子天平》（JJG1036-2008）中規(guī)定，電子天平檢定的主要內(nèi)容有：外觀、偏載誤差、重復性和示值誤差等，這些誤差都有其相對的允差范圍。

1.1 外觀檢查及校準

在檢定電子天平時，需要有一個相對穩(wěn)定的測試環(huán)境，去除外界因素對檢定的干擾。在對電子天平進行檢定前，首先要進行外觀檢查，即目測檢查，目測檢查的內(nèi)容主要包括：電子天平的計量特征、標記以及電子天平的使用地點是否符合條件等。電子天平的使用環(huán)境，其工作臺應該非常結實和平穩(wěn)，要有一定的抗震能力。

在進行檢定之前首先要對電子天平進行校準。在天平不加載任何物體的情況下，長按“CAL 校準”鍵不放，約過了5s 后顯示“-CAL-”時松開，稍后閃爍顯示“校準砝碼值”，此刻將同閃爍的“校準砝碼值”的砝碼置于稱盤上，等待數(shù)秒顯示“校準砝碼值”后，取下砝碼待天平再次顯示“――”后自動歸零，則校正完畢。首次使用校準后還有稍微誤差，請按上述過程重新校準幾遍或進行線性校準。

1.2 偏載誤差

偏載誤差即在對電子天平進行偏載測試時載荷處于不同位置時的示值誤差。一般檢定偏載誤差時都會選取1/3 最大稱量的砝碼，優(yōu)選個數(shù)較少的砝碼，如果不是單個砝碼，允許砝碼疊加使用，單個砝碼應放置在測量區(qū)域的中心位置，因為電子天平有零點跟蹤裝置，為避免零點跟蹤裝置引入誤差，所以在進行偏載誤差檢定時，用最小稱量或小于10e 的質量代替零點。

1.3重復性誤差

重復性是描述電子天平在相同的測量條件下，同一載荷多次稱量結果之間的差值，是衡量電子天平能否提供一致結果的能力。在進行重復性檢定時，不用考慮最小示值，每次都要對天平清零，因此不用考慮零點跟蹤裝置引入的誤差。應該在電子天平的空載和加載狀態(tài)下對其進行重復性檢定。重復性誤差的計算結果是誤差的最大值與最小值差的絕對值。

1.4示值誤差

為了確定電子天平的示值誤差，可以使用標準砝碼采用直接測量法來檢定，檢定得到的電子天平各項技術參數(shù)的示值與標準砝碼值做差，就可以得出電子天平的示值誤差。如果發(fā)現(xiàn)各載荷點的誤差超差，就可以直接判定該電子天平不合格。

2檢定結果出現(xiàn)差異的具體原因分析

檢定結果出現(xiàn)差異的具體原因主要包括客觀和主觀兩個方面，其中客觀原因有存放、預熱、讀數(shù)的時間以及預壓，主觀方面的原因則是檢定人員的因素。

2.1人為原因

由于電子天平的檢定工作內(nèi)容較多且復雜，常常稍有不慎就會改變讀數(shù)，對檢定的結果產(chǎn)生影響，因此要求檢定人員必須謹慎細致，除了對電子天平的基本知識充分掌握外，還應該知道對電子天平檢定結果會造成影響的一些常見因素，在電子天平檢定過程中，部分檢定人員可能未嚴格按照相關規(guī)范和標準來進行操作，從而導致檢定結果出現(xiàn)一定的偏差，影響檢定結果的準確性。

2.2校準因素

天平的校準工作常犯的錯誤就是認為天平顯示零位就可以直接稱量，但實際情況是電子天平開機顯示零點，不能說明天平稱量的數(shù)據(jù)準確度符合測試標準，只能說明天平零位穩(wěn)定性合格。因為衡量一臺天平合格與否，還需綜合考慮其他技術指標的符合性，因存放時間較長、位置移動、環(huán)境變化或為獲得精確測量，天平在使用前一般都進行校準操作，電子天平一般都會有內(nèi)部校準和外部校準，在對電子天平進行檢定工作時要先做好天平的校準工作。

2.3存放時間

天平是一個比較精細的測量儀器，因此其測量結果的影響因素也比較復雜。外界環(huán)境的些微變化都有可能引起天平測量結果的變化，因此天平在室內(nèi)的存放時間是致使天平檢定結果出現(xiàn)差異的主要原因。一般情況下，為了盡可能地避免出現(xiàn)不必要的麻煩，在將天平送檢的時候會提前24h 將天平送至具體的檢定室內(nèi)，使天平逐漸適應環(huán)境從而趨于穩(wěn)定，達成平衡狀態(tài)并與環(huán)境相吻合。

2.4預熱時間

預熱是為了更好地保證天平的正常工作，因此預熱時間對于降低天平檢定結果的差異具有舉足輕重的作用。電子天平是依靠電磁力進行工作的，而如果天平預熱不足天平在測量的時候也會處于預熱狀態(tài)，此時天平內(nèi)的溫度會逐漸升高，電阻增加，天平內(nèi)線圈內(nèi)的電流變小，電磁力減小，天平失去平衡狀態(tài)從而出現(xiàn)數(shù)值的偏差。因此，保證充分的預熱時間首先是保證天平數(shù)值穩(wěn)定、保證天平正常工作的重要因素，其次也是避免電子天平檢定結果出現(xiàn)差異的主要手段。一般來說，天平的預熱時間和天平的精確度是成正比的，同時預熱的過程中還要考慮到天平的性能，只有按照要求做好了預熱工作后，才可以開始天平的檢定工作。

2.5讀數(shù)時間

讀數(shù)時間不同電子天平的檢定結果也會不同，因此其也是影響天平檢定穩(wěn)定性的重要原因之一。在對電子天平進行檢定時，一般情況下也會檢定示值是否穩(wěn)定這一標準。電子天平在工作過程中的震蕩幅度會逐漸降低，最后在一定范圍內(nèi)趨于穩(wěn)定，此時天平上顯示的數(shù)值即最終的讀數(shù)。不同的電子天平由于其內(nèi)部設計結構不同以及精度不同，其趨于穩(wěn)定的時間也會存在差異，而如果在天平尚未穩(wěn)定的狀態(tài)下讀數(shù)勢必會導致天平數(shù)值測量結果的錯誤，從而影響天平檢定的準確性。因此一般情況下，讀數(shù)時間要在保證規(guī)定讀數(shù)的基礎上繼續(xù)順延一樣的時間再進行測量，從而最大程度地保證檢定結果的穩(wěn)定性。筆者通過分析各精度的電子天平得出以下結論：對于分度值較小、低于0.01mg 天平，在測量過程中要順延不低于10s 的時間再進行讀數(shù)，而對于分度值居于0.01～0.1 之間天平，在測量過程中將讀數(shù)時間順延5s 左右，而如果分度值較大、大于等于0.1 的時候只需要順延3s 左右即可。

2.6預壓

預壓，顧名思義就是在對電子天平進行檢定之前進行壓力測試。電子天平的精密度相關人員可以通過設計保證，但是電子天平在正式出廠前如果沒有經(jīng)過預壓，就回處于“休眠”狀態(tài)，其測量結果勢必不會十分準確，因此預壓也是致使電子天平檢定出現(xiàn)差異的關鍵原因。電子天平是機器，但是也如同人的機體一樣，如果長時間不使用就會進入休眠狀態(tài)，不能正常工作。因此在天平檢定之前常常要進行預壓的工作，預壓工作是指用砝碼在檢測前先加載，不必考慮稱量結果或回零的情況。

3結束語

總之，電子天平作為重要的測量儀器，極大的便利了人們的生產(chǎn)勞動活動。但是精密的測量儀器使用過后原設定指標發(fā)生偏離的情況會在很大程度上的影響電子天平的使用效果，所以對電子天平進行定期的檢定是有必要的。同時在檢定過程中還要盡量避免由于檢定差異的存在而造成影響。

參考文獻：

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