電子天平計(jì)量中出現(xiàn)的問題及檢定分析

劉婷婷

安徽省計(jì)量科學(xué)研究院 安徽合肥 230041

1 電子天平結(jié)構(gòu)原理分析

1.1 應(yīng)變片式傳感器

如果電子天平處于空載狀態(tài)，那么天平本身應(yīng)變片阻值相同，即使電壓通過橋式電路，但最終流入放大器的電壓值為零。如果電子天平處于負(fù)載的狀態(tài)，那么應(yīng)變片會受到拉伸，其電阻值會增大或變小，而電壓通過橋式電路流入放大器的值就會變化，結(jié)合變化的差值就能測量物體的重量。

1.2 電磁力式傳感器

電子天平中會安裝位置傳感器，當(dāng)天平上放下重物以后，杠桿的位置會產(chǎn)生變化，這就會發(fā)出電信號，此時，線圈中就會產(chǎn)生一定的電流強(qiáng)度，通過電流產(chǎn)生的電磁力對物體進(jìn)行平衡，如果達(dá)到平衡狀態(tài)，電阻上的電壓值便與物體重量相等，這樣就能準(zhǔn)確測量出物體的重量[1]。

2 電子天平檢定中需要注意的問題

2.1 如何選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼

在選擇標(biāo)準(zhǔn)砝碼時，可以利用級法碼或等法碼，但兩種砝碼的誤差情況是一樣的。對于級砝碼而言，其存在質(zhì)量允差現(xiàn)象，因此，實(shí)際稱量過程中都會選用等砝碼，只要選擇符合量程的砝碼，其在荷載下產(chǎn)生的誤差不會超過30%。

2.2 電子天平的免檢問題

對于電子天平的免檢而言，其處于不同的狀態(tài)產(chǎn)生的情況也存在一定的差異性。如果d 小于等于一毫克，那么便無需對電子天平進(jìn)行鑒別。如果電子天平產(chǎn)生e 和d 不相等的情況，也是無須對電子天平進(jìn)行檢定。此外，如果在電子天平中安裝了數(shù)字指示、半自動指示、全自動指示的校準(zhǔn)裝置，這種類型的天平也是可以免檢的。

2.3 出具檢定證書應(yīng)規(guī)范化

在對天平的性能和測量準(zhǔn)確性進(jìn)行檢定完成以后，要結(jié)合實(shí)際的檢定結(jié)果出具行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的檢定證書或檢定結(jié)果通知書，這樣才能在后期使用電子天平時為檢測的質(zhì)量提供良好的保障，從而才能達(dá)到良好的使用效果。

3 影響電子天平檢定結(jié)果的其他因素

3.1 預(yù)熱

在使用電子天平稱量重物之前，首先要將天平通電，通電以后要預(yù)熱一段時間，只有當(dāng)磁通量和磁鋼達(dá)到熱平衡以后，才能使用電子天平進(jìn)行稱量，這樣才能達(dá)到良好的平衡狀態(tài)。然后，利用其回零和去皮功能，將天平歸零，完成以上兩個步驟以后，就能更好地利用電子天平進(jìn)行稱量并提高結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，新型的電子天平將變壓器安裝在天平外部，這樣發(fā)熱器就不會給其他零件造成不利影響，而電壓器形成一個獨(dú)立的部分就能降低熱噪聲對其他傳感器造成的影響，從而就能保證天平的使用效果[2]。

3.2 預(yù)壓

當(dāng)電子天平預(yù)熱完成以后，其自身會產(chǎn)生短暫的加載和卸載狀態(tài)，在此過程中，工作人員就可以測試天平的預(yù)壓情況，而且，預(yù)熱完成以后不得立即使用天平。此外，如果電子天平處于長時間的預(yù)熱或停止稱量的狀態(tài)，會使得傳感器長期處于休眠狀態(tài)，彈簧處于休止的情況，這就給傳感器造成不利影響，如果在此時利用電子天平，就會產(chǎn)生天平顯示值不穩(wěn)定的現(xiàn)象，從而降低了測量的精度。

3.3 校準(zhǔn)

對于電子天平而言，其校準(zhǔn)功能主要分為內(nèi)部和外部兩個部分。如果電子天平存在良好的零位穩(wěn)定性，那么天平在開機(jī)以后會顯示零，但這無法說明天平的測量精度符合實(shí)際的測試標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，在實(shí)際檢定過程中，要按照電子天平的操作流程對天平進(jìn)行校準(zhǔn)歸零處理，這樣才能使用天平進(jìn)行測量。

4 電子天平計(jì)量檢定方法與分析

4.1 靈敏度和鑒別力的檢定

電子天平的重量變化主要由靈敏度來反映，而衡器的指示值則表是示值的變化。此外，衡器對微小載荷的反應(yīng)能力稱為鑒別力，因此，在實(shí)際鑒定過程中，要對可發(fā)覺的變化重量進(jìn)行記錄。如果需要對使用過程中的電子天平的鑒別力進(jìn)行檢定，一般會將檢定方法簡化，將天平置于空載或全載的平衡狀態(tài)，然后將質(zhì)量為1.4d的小砝碼緩慢地放在天平上或從天平上取下，此時，天平的顯示值會產(chǎn)生一定幅度的變化。

4.2 各載荷點(diǎn)的最大允許誤差的檢定

對于天平的線性度而言，其是電子天平允許的最大誤差值，與電子天平的準(zhǔn)確度等級和稱量存在直接聯(lián)系，線性度的主要目的是判定電子天平稱量值的誤差是否在合理范圍內(nèi)。一般而言，電子天平的誤差值用E 表示，其與天平指示值I 和標(biāo)準(zhǔn)砝碼的標(biāo)稱值IO，存在如下關(guān)系：“E=I-IO”。對于實(shí)際的檢定工作而言，都會在天平上附加小砝碼來對數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而就能達(dá)到取整計(jì)算的效果。

4.3 重復(fù)性檢定

一般而言，如果測量條件相同，那么電子天平在測量同一載荷時也可能會產(chǎn)生不同的測量結(jié)果，而測量結(jié)果之間的差值便為重復(fù)性，該性能主要是用來電子天平稱量結(jié)果的一致性。此外，在對重復(fù)性進(jìn)行檢定過程中，要確保電子天平處于空載或加載狀態(tài)，然后按照J(rèn)JG98-90 規(guī)程來對檢定過程和數(shù)據(jù)處理進(jìn)行規(guī)范。對于e ≥5d 的電子天平而言，其可以利用天平示值減去砝碼質(zhì)量值計(jì)算出的重復(fù)性誤差結(jié)果來代替省略數(shù)字化整誤差結(jié)果[3]。

5 結(jié)語

對于電子天平而言，其經(jīng)歷了漫長的發(fā)展歷程，同時也在不同的領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。此外，雖然電子天平自身存在較高的準(zhǔn)確性和精度，但在使用過程中依然存在一些問題。因此，相關(guān)企業(yè)必須要對電子天平計(jì)量過程中產(chǎn)生的問題進(jìn)行綜合分析，結(jié)合分析結(jié)果制定完善的解決方案，這樣才能推動電子天平計(jì)量行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。