電子天平的檢定方法及計量中存在的問題

張 亮

(勃利縣市場監(jiān)督檢驗檢測中心，黑龍江 勃利 154500)

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，各個產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的有效結(jié)合對整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。電子技術(shù)的發(fā)展對整個工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展起到了積極的影響，表現(xiàn)最為顯著的特征就是在計量過程中，電子天平計量的各項數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定、科學(xué)，各項設(shè)備和儀器的檢測結(jié)果也更加穩(wěn)定。

1 電子天平計量的研究背景

電子天平主要是利用電子力平衡重力原理而制成，這種計量最初只是在實(shí)驗室中使用，并未得到廣泛的應(yīng)用。但隨著計量技術(shù)的不斷發(fā)展，電子天平計量已經(jīng)走出了實(shí)驗室，深入應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。為了進(jìn)一步推動電子天平技術(shù)的發(fā)展，國家制定了相關(guān)的法律法規(guī)，在一定程度上推動了電子天平產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于對計量數(shù)據(jù)、檢定方式的認(rèn)識較為片面，使得相關(guān)技術(shù)人員在操作過程中對此理解存在著一定的片面性，導(dǎo)致在電子天平檢定過程中出現(xiàn)了一定偏差，大量問題出現(xiàn)，產(chǎn)品合格性檢驗標(biāo)準(zhǔn)也出現(xiàn)了偏差。檢定人員不能準(zhǔn)確地判斷各種電子天平的合格性，電子天平在使用過程中的準(zhǔn)確性和參數(shù)缺乏一定的可靠性保證，致使其在實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)了大量問題。

2 電子天平的結(jié)構(gòu)原理

2.1 應(yīng)變片式傳感器

根據(jù)相關(guān)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變片式傳感器作為整個電子天平測量結(jié)構(gòu)的重要組成部分，應(yīng)變片的阻值對測量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生著重要的影響。當(dāng)電子天平處于空載狀況時，各個阻值應(yīng)該保持相同的數(shù)據(jù)，只有這樣，才能保證整個電路在通電后不同區(qū)域電壓傳輸?shù)椒糯笃饕院蟮臄?shù)據(jù)為零。當(dāng)秤盤處于負(fù)載狀況時，由于應(yīng)變片會被秤盤上的物質(zhì)拉伸，致使阻值發(fā)生相應(yīng)變化，這種電壓最終會在放大器上顯示出來，其數(shù)據(jù)應(yīng)為秤盤上負(fù)載物的重量。

2.2 電磁力式傳感器

電磁力式傳感器運(yùn)行過程中，要著重考慮通電線圈在整個稱重過程中的作用和影響。當(dāng)磁場中出現(xiàn)了切割磁力線狀況時，通電線圈會和這些磁場發(fā)生反應(yīng)，從而出現(xiàn)一定的電磁力。而在位置傳感器中，這些傳感器會對秤盤中的物質(zhì)進(jìn)行量重，使杠桿的位置發(fā)生變化，出現(xiàn)大量的電信號和電磁力。電磁力在進(jìn)行平衡過程中，實(shí)現(xiàn)了對物體的測量和數(shù)據(jù)的獲取。在這一過程中，要保障線圈電流強(qiáng)度和電阻電流強(qiáng)度一致，才能夠?qū)ξ矬w的重量進(jìn)行準(zhǔn)確地測量，否則就會出現(xiàn)較大的數(shù)據(jù)偏差，對測量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大的影響。

3 電子天平計量的檢定方法

3.1 靈敏度和鑒別力的檢定

電子天平的靈敏度是檢測天平測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性的重要體現(xiàn)。靈敏的電子天平能夠在一定程度上提升測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，能夠?qū)ξ⑿〉妮d荷物做出及時反應(yīng)，使所測量的數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)的變化，工作人員及時加減砝碼的重量。鑒別力是電子天平一個重要的判斷數(shù)據(jù)，但靈敏度與鑒別力是電子天平檢定中的兩個概念，為此在開展電子天平檢定工作時，檢定人員要對兩組數(shù)據(jù)的概念有清楚的認(rèn)知，不能將兩個概念混為一談。

3.2 各載荷點(diǎn)最大允許誤差的檢定

不論多么精準(zhǔn)的測量工具，都會存在一定的誤差，因此在利用電子天平進(jìn)行物體測量過程中，要考慮到誤差對整體數(shù)據(jù)的影響，確保所測量的各項數(shù)據(jù)在誤差允許的范圍內(nèi)。

4 電子天平檢定中需要注意的問題

4.1 選取標(biāo)準(zhǔn)砝碼

砝碼的選擇是檢定電子天平工作的前提和基礎(chǔ)，必須重視砝碼的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)階段的電子天平檢定砝碼主要分為級砝碼和等砝碼兩類，這兩種砝碼對檢定物質(zhì)有著不同的誤差要求，為此檢定人員可以根據(jù)一定的偏差和要求來選擇相應(yīng)的砝碼。當(dāng)整個計量工作允許出現(xiàn)一定的質(zhì)量允差時，檢定人員多會選擇級砝碼。而選擇等砝碼的時候，必須要確保等砝碼的精準(zhǔn)度，如果對等砝碼有一定的誤差要求，需要保證在荷載的狀況下使整個計量過程不會出現(xiàn)超過30%的狀況。另外，還要對砝碼的重量進(jìn)行準(zhǔn)確的檢定，最大程度上確保計量工作的準(zhǔn)確性。

4.2 電子天平的免檢問題

電子天平免檢過程中會出現(xiàn)各種情況。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)d≤1 mg時，大多數(shù)電子天平是可以免檢的；當(dāng)e≠d的時候，也同樣可以免檢。還有一種免檢狀態(tài)是，電子天平的數(shù)字指示安裝了半自動或全自動校準(zhǔn)裝置。

4.3 出具的檢定證書應(yīng)規(guī)范化

當(dāng)完成了電子天平的各項檢定工作后，需要對這些性能出具檢定結(jié)果或通知書，以降低對電子天平使用效果的影響。

5 影響電子天平檢定結(jié)果的其他因素

5.1 預(yù)熱

利用電子天平進(jìn)行稱量之前，要對天平進(jìn)行通電預(yù)熱處理。必須要保障整個天平的磁通量和磁鋼達(dá)到固定的熱平衡指數(shù)之后再進(jìn)行物體稱重處理。只有這樣，在稱重過程中，才能夠有效地讀取數(shù)據(jù)，保證稱重數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。在對某個物體稱重之后，要及時將電子天平歸零。

5.2 預(yù)壓

完成預(yù)熱工作后，要對電子天平進(jìn)行預(yù)壓檢測，主要是指對天平裝置的短暫卸載處置。因為在完成預(yù)熱工作后，不能立即進(jìn)行稱重，要使電子稱重設(shè)備保持在一定的穩(wěn)定性能之后，才能進(jìn)行物體稱重，所以要進(jìn)行一定量的預(yù)壓檢測。電子天平在經(jīng)過長時間的預(yù)熱處理時，內(nèi)部傳感器會自動進(jìn)入休眠狀態(tài)，這時整個內(nèi)部系統(tǒng)都會進(jìn)入休眠狀態(tài)，簧片也停止了工作。如果在這種休眠狀況下仍使天平保持工作狀況，很容易導(dǎo)致測量值不穩(wěn)定，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測量。

5.3 校準(zhǔn)

校準(zhǔn)工作質(zhì)量會影響數(shù)據(jù)的獲取和測量。在完成了上一物體測量之后，要馬上對電子天平進(jìn)行歸零處理，使電子天平的各項數(shù)據(jù)符合相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行校準(zhǔn)過程中，一定要按照不同的電子天平校準(zhǔn)要點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。不同型號的電子天平有著不同的校準(zhǔn)方式，要根據(jù)具體情況選擇適合本型號電子天平的校準(zhǔn)方式，不能一概將顯示為零的電子天平值認(rèn)為是校準(zhǔn)狀態(tài)。

6 結(jié)語

電子天平使用過程中會遇到很多不同的問題。在現(xiàn)階段，電子天平已廣泛地應(yīng)用在各個生產(chǎn)領(lǐng)域，同時也產(chǎn)生了一定的問題，但這些問題都可以通過正確的檢測方式避免。與之相關(guān)的工作人員要加強(qiáng)對電子天平檢定工作的重視，積極尋找正確的檢定方式，解決電子天平應(yīng)用過程中存在的問題，從而有效提高測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，推動電子天平測量工作的長遠(yuǎn)發(fā)展。