天平砝碼檢定分析

(無(wú)棣縣計(jì)量測(cè)試檢定所 山東 濱州 251900)

天平砝碼時(shí)檢測(cè)物體質(zhì)量的重要器具，被廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)和工業(yè)生產(chǎn)。分析天平砝碼檢定的誤差問(wèn)題，探索提高檢定精度的技術(shù)方法，保證天平砝碼在測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)有較高精準(zhǔn)度，這對(duì)有效開(kāi)展實(shí)際工作有重要意義。

一、天平砝碼檢定誤差的類(lèi)型

(一)不可預(yù)見(jiàn)誤差

在天平砝碼檢定過(guò)程中存在很多誤差問(wèn)題，有的誤差可以參照經(jīng)驗(yàn)得到解決，但有一些誤差不可預(yù)見(jiàn)[1]。例如外界環(huán)境的改變會(huì)使天平砝碼準(zhǔn)確性受到不可預(yù)見(jiàn)的影響，這一類(lèi)誤差沒(méi)有共同特點(diǎn)，檢定人員也很難準(zhǔn)確定義，缺少統(tǒng)一有效的解決辦法，修正誤差時(shí)也面臨較大問(wèn)題。除了外界環(huán)境，檢定過(guò)程中的失誤也不可預(yù)見(jiàn)。例如在檢定天平砝碼時(shí)很容易因人員操作不正確引發(fā)測(cè)量數(shù)值與實(shí)際質(zhì)量有出入的現(xiàn)象。

(二)可預(yù)見(jiàn)性誤差

可預(yù)見(jiàn)誤差具備鮮明的特征，也就是天平砝碼檢定誤差有跡可循。天平有多年發(fā)展歷史，出現(xiàn)的誤差通常具有相似性，在天平的整個(gè)發(fā)展史中都有跡可循。通過(guò)多年的實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，人們逐漸對(duì)誤差形成比較準(zhǔn)確的看法，通過(guò)總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)做出調(diào)整，分析誤差，避免發(fā)生較大誤差，同時(shí)為追尋天平砝碼檢定誤差、分析誤差等提供參考。因而在分析天平砝碼檢定的可預(yù)見(jiàn)性誤差時(shí)，很多問(wèn)題都有經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。

二、天平砝碼檢定技術(shù)方法

(一)交換衡量檢定

交換衡量檢定方法的使用流程為：第一，在天平的右盤(pán)放好被檢定砝碼B，在天平的左盤(pán)放上標(biāo)稱(chēng)值相同的標(biāo)準(zhǔn)砝碼A，開(kāi)啟天平，用IAB表示檢定平衡。如果衡量?jī)A角過(guò)大不能讀數(shù)，則應(yīng)將小標(biāo)準(zhǔn)砝碼w添放到較輕的盤(pán)，平衡之后再檢定[2]。第二，交換天平左右盤(pán)的所有砝碼，開(kāi)啟天平，用IBA表示測(cè)定平衡，若傾角過(guò)大不能讀數(shù)，則應(yīng)將小標(biāo)準(zhǔn)砝碼w添放到較輕的盤(pán)，達(dá)到檢定平衡。第三，把小標(biāo)準(zhǔn)砝碼r添放到較輕的盤(pán)，用于測(cè)定分度值，檢定平衡位置，并用IBAr表示。第四，把r留在盤(pán)里，第二次交換左右盤(pán)的其他所有砝碼，檢定平衡位置，并用IABr表示。如果需要雙次交換，流程相同，依次記錄回轉(zhuǎn)點(diǎn)、靜止點(diǎn)，如實(shí)填寫(xiě)記錄。

(二)替代衡量檢定

替代衡量檢定技術(shù)方法分為兩種：一種是連續(xù)替代衡量檢定，使若干被檢定天平砝碼組的標(biāo)稱(chēng)值對(duì)應(yīng)相等，放進(jìn)任意盤(pán)，質(zhì)量總和不能大于天平最大的稱(chēng)量值；配衡砝碼T則放在另一個(gè)盤(pán)里，開(kāi)啟天平，連續(xù)兩次靜止點(diǎn)的讀數(shù)或連續(xù)四個(gè)回轉(zhuǎn)點(diǎn)的讀數(shù)應(yīng)記錄下來(lái)，關(guān)上天平；把砝碼盤(pán)里的標(biāo)準(zhǔn)砝碼A1取出，放置和其稱(chēng)量值相同的B1，開(kāi)啟天平，若不平衡就要關(guān)掉天平，在較輕的盤(pán)添放小標(biāo)準(zhǔn)砝碼w1，使其達(dá)到平衡。根據(jù)該流程依次檢定、記錄，直到被檢定砝碼B替代測(cè)量完畢。

另一種是單次替代衡量檢定，先在天平的一盤(pán)中放上被檢定砝碼B，配衡砝碼T則放進(jìn)另一個(gè)盤(pán)，開(kāi)啟天平，用IB表示檢定平衡位置；接著把被檢定砝碼B取出，放上標(biāo)稱(chēng)值相同的標(biāo)準(zhǔn)砝碼A，依舊使用T，開(kāi)啟天平，用IA表示檢定平衡位置，如果發(fā)現(xiàn)天平衡量?jī)A角過(guò)大不能讀數(shù)，要把w添放到較輕的一盤(pán)，使其平衡；之后將r放進(jìn)較輕的一盤(pán)，用IAr表示檢定平衡位置；再把r留在盤(pán)里，用被檢定砝碼B替代A，用IBr表示檢定平衡位置。若需要繼續(xù)檢定，可反復(fù)替代，如實(shí)記錄度量值。

(三)大質(zhì)量砝碼檢定

大質(zhì)量天平砝碼檢定技術(shù)方法在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用較多，檢定準(zhǔn)確度對(duì)工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量影響巨大，技術(shù)檢定人員必須重視開(kāi)展這項(xiàng)工作，提高大質(zhì)量砝碼檢定水平。第一，平穩(wěn)安放分析天平，在臺(tái)面板的正中央放好防震設(shè)施，并做好定位符號(hào)，在臺(tái)面板的恰當(dāng)位置放好質(zhì)量合適的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。

第二，調(diào)整分析天平，即觀測(cè)計(jì)量杠桿，如果計(jì)量杠桿已經(jīng)處于平衡狀態(tài)，就可用手壓下計(jì)量杠桿，使其指到示準(zhǔn)器的極邊位置，之后輕輕放開(kāi)手，細(xì)致觀察并記錄整個(gè)過(guò)程中杠桿擺動(dòng)幅度的大小。如果第一周期里杠桿和示準(zhǔn)器上下邊緣之間的距離不超過(guò)1mm，那么分析天平剛好達(dá)到平衡狀態(tài)。第三，利用起重工具把待檢定的砝碼吊放到秤臺(tái)面上，對(duì)好位置，避免發(fā)生位置不準(zhǔn)或意外滑落的情況，之后輕輕吊起標(biāo)準(zhǔn)砝碼，關(guān)注分析天平受到的影響，盡可能輕取輕放。第四，對(duì)于每一只被檢定大質(zhì)量砝碼，應(yīng)由同一名技術(shù)人員檢定兩次，兩次結(jié)果的差值應(yīng)小于砝碼質(zhì)量的三分之一，嚴(yán)格控制誤差。第五，在檢定校對(duì)中務(wù)必要小心謹(jǐn)慎，必須輕取輕放砝碼，禁止砝碼沖擊或碰撞分析天平，一旦發(fā)生沖擊或碰撞，必須從頭開(kāi)始重新檢定大質(zhì)量砝碼。

三、天平砝碼檢定工作措施

(一)注重各項(xiàng)細(xì)節(jié)檢定，控制砝碼檢定誤差

在天平砝碼檢定工作中會(huì)有設(shè)備質(zhì)量不合格、人為操作不規(guī)范、監(jiān)督管理不到位等各種因素引發(fā)的誤差，應(yīng)加強(qiáng)控制。檢定人員應(yīng)豐富檢定知識(shí)，明確誤差的類(lèi)型以及各種各樣的影響因素，在檢定時(shí)充分考慮，結(jié)合影響因素制定并嚴(yán)格執(zhí)行檢定工作制度，預(yù)防影響砝碼檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。在重視設(shè)備與制度之外，檢定人員還必須認(rèn)識(shí)細(xì)節(jié)影響，從宏觀與細(xì)節(jié)這兩個(gè)方面加以強(qiáng)化，盡可能減少砝碼檢定誤差，控制檢定準(zhǔn)確度。

(二)加強(qiáng)相關(guān)設(shè)備管理，做好檢定準(zhǔn)備工作

由于人們對(duì)天平的精度要求較高，所以在日常工作中必須加強(qiáng)對(duì)天平設(shè)備的管理，特別是檢定人員要明確使用天平、保管天平的注意事項(xiàng)，科學(xué)合理地存放，避免因保管不當(dāng)導(dǎo)致天平磨損，影響天平砝碼檢定工作質(zhì)量。與此同時(shí)，定期清潔天平，消除殘留的纖維、灰塵等。在開(kāi)展砝碼檢定工作之前也要落實(shí)清潔工作、擺放工作，盡管檢定人員會(huì)定期清潔，但在檢定之前還要再次仔細(xì)擦拭，徹底清潔，并且確保在平整的位置上擺放天平，保證其始終處于水平位置，提升砝碼檢定精度。

(三)提升人員工作能力，強(qiáng)化檢定監(jiān)督管理

檢定人員的工作能力與素質(zhì)水平對(duì)天平砝碼檢定質(zhì)量有直接影響，特別是對(duì)于可預(yù)見(jiàn)性誤差，只要檢定人員增強(qiáng)責(zé)任感，提高工作能力，嚴(yán)格按照規(guī)程與規(guī)范操作，保持注意力的高度集中，就能減少人為的數(shù)據(jù)讀取錯(cuò)誤。若檢定人員存在生理性的視力偏差，在檢定砝碼時(shí)就必須佩戴合適的眼鏡或其他輔助設(shè)備，提高視力準(zhǔn)確性[3]。如果檢定人員在天平砝碼檢定工作中沒(méi)能?chē)?yán)格遵守操作規(guī)范和要求，質(zhì)量監(jiān)督管理人員應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)督和管理，規(guī)范檢定人員砝碼檢定操作行為，同時(shí)設(shè)置有效的獎(jiǎng)懲制度，只要在監(jiān)督過(guò)程發(fā)現(xiàn)檢定人員有違規(guī)操作現(xiàn)象，必須給予適當(dāng)?shù)奶幜P，降低人為因素對(duì)檢定質(zhì)量的影響，降低天平砝碼檢定誤差風(fēng)險(xiǎn)。

四、結(jié)語(yǔ)

天平砝碼檢定中存在可預(yù)見(jiàn)和不可預(yù)見(jiàn)的誤差，在平時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢定砝碼，合理使用交換衡量檢定、替代衡量檢定和大質(zhì)量砝碼檢定等技術(shù)方法，同時(shí)注重細(xì)節(jié)，加強(qiáng)對(duì)天平砝碼檢定設(shè)備的管理，不斷提升檢定人員工作能力與素質(zhì)，控制好天平砝碼檢定誤差，保證砝碼計(jì)量測(cè)試質(zhì)量的準(zhǔn)確性，優(yōu)化天平計(jì)量。