探討影響電子天平檢定的因素及對策

楊偉國

（南靖縣質(zhì)量計量檢驗檢測所，福建 漳州 363600）

在當(dāng)前我國加快工業(yè)化進程，大力推動高質(zhì)量發(fā)展的新形勢下，電子天平作為一種重要的計量工具，必不可少，其稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性越來越受到更多的關(guān)注。由于電子天平在使用中容易會受到各種因素影響，就可能會引起稱量結(jié)果的誤差，一旦稱量結(jié)果失準(zhǔn)，不僅會影響科研機構(gòu)實驗數(shù)據(jù)的有效性，還會影響醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)藥物用量的合理性，造成嚴(yán)重的后果。

1 電子天平的概述

電子天平是一種比較常用的計量儀器，精密度高而且操作簡便。其主要構(gòu)造由秤盤、傳感器、位置檢測器、低通濾波器、功率放大器、PID調(diào)節(jié)器、微計算機、A/D轉(zhuǎn)換器、機殼、顯示器、底腳等組成，工作原理是依據(jù)電磁力平衡重力原理。當(dāng)秤盤上放置被測物體后，電容電壓就會出現(xiàn)相應(yīng)變化，進而測量出被測物體的準(zhǔn)確重量，并將重力轉(zhuǎn)換成電信號，在顯示器上顯示出稱量數(shù)值。稱量物體時，只需將其放置在秤盤上，不需要借助砝碼，只需幾秒鐘就可快速在屏幕上顯示該物體的質(zhì)量值。電子天平除了精準(zhǔn)度高、稱量快速便捷外，還可以實現(xiàn)自動去皮、自動校準(zhǔn)、故障與超載報警等功能，大多數(shù)還配有外接插口，能連接電腦、打印機等設(shè)備，實現(xiàn)稱量、記錄一體化。

電子天平在使用過程中，要注意輕拿輕放，以避免用力過大使天平受損或造成稱量數(shù)據(jù)失準(zhǔn)。手不要和物體直接接觸，避免手上的油脂或沾有雜質(zhì)會影響稱量的準(zhǔn)確性。對于溫度過低或過高的物體不能直接稱量，需要將該物體放置在干燥器內(nèi)冷卻，等物體溫度接近室溫時再進行稱量；對于有腐蝕性、易揮發(fā)、易污染的物體應(yīng)放置在合適的容器后，再進行稱量。

2 提升電子天平檢定質(zhì)量的意義

由于電子天平具有操作簡便、測量精準(zhǔn)、示值穩(wěn)定等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在科研、醫(yī)療、生產(chǎn)、貿(mào)易等領(lǐng)域。因此，保證電子天平稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性具有極其重要的意義。電子天平在使用前，必須經(jīng)檢定合格后方可使用，以確保量值準(zhǔn)確可靠。在檢定中往往存在一些可能影響檢定結(jié)果的因素，如忽略這些因素，就可能會影響到天平檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。在檢定電子天平中常常會發(fā)生這種情形，第一次檢定得出的結(jié)果不合格。后經(jīng)仔細(xì)分析外部環(huán)境因素及檢定中的細(xì)節(jié)，通過排除或減少這些影響檢定結(jié)果的因素，盡可能減少誤差，之后再重新檢定，檢定結(jié)果往往是合格的。這說明了電子天平自身的計量性能沒有問題，只是由于受外部因素影響，才造成不合格的檢定結(jié)果。如果未能充分考慮到有可能影響檢定結(jié)果的各種因素，便開展檢定工作，那么就很可能對該電子天平檢定結(jié)果作出誤判，以致影響電子天平的正常使用。又或因受到某些因素的影響，電子天平測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，那將會給科研、醫(yī)療等領(lǐng)域工作帶來嚴(yán)重影響。因此，在電子天平檢定中，不僅要嚴(yán)格依據(jù)國家計量檢定規(guī)程要求對電子天平進行檢定，還要及時發(fā)現(xiàn)并排除或減少這些外部影響因素，提升電子天平檢定質(zhì)量。

3 影響電子天平檢定的因素分析

3.1 外部環(huán)境因素

電子天平是一種精密度較高的計量器具，使用中對外部工作環(huán)境要求較為嚴(yán)格，外部工作環(huán)境如存在高溫、潮濕、振動的情形，就很可能影響其稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，在轄區(qū)內(nèi)檢定某食品公司化驗室內(nèi)1臺電子天平的過程中，發(fā)現(xiàn)示值一直在跳變，無法穩(wěn)定，檢定結(jié)果不合格。經(jīng)排查，發(fā)現(xiàn)該公司位于一家紡織廠的正下方，一旦紡織廠生產(chǎn)，化驗室內(nèi)電子天平就會產(chǎn)生共振，以至于無法正常使用。后來，該公司將化驗室搬至隔壁幢辦公樓內(nèi)，排除振動影響，經(jīng)檢定為合格。因此，電子天平在使用過程中需要保證大氣壓、溫度、濕度、氣流等均符合規(guī)定條件，一旦不符合規(guī)定條件就可能會使測量值失準(zhǔn)，若測量過程中出現(xiàn)電子天平振動情況，同樣也會導(dǎo)致測量值失準(zhǔn)。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)裝置因素

電子天平檢定開展前，未根據(jù)實際情況在符合規(guī)程相關(guān)要求下選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)裝置。首先，檢定裝置選擇不科學(xué)、不合理，會影響電子天平檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，標(biāo)準(zhǔn)裝置管理不科學(xué)、不規(guī)范，未設(shè)專人管理，存在失控狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)裝置因未有效管控，存在可能受損或已經(jīng)受損的情形，檢定人員未及時發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)措施，還在繼續(xù)開展檢定。最后，電子天平計量檢定中所使用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，由于恒溫時間未滿足要求，會影響電子天平的稱量結(jié)果。尤其是在冬季和夏季，在這兩個季節(jié)因為室內(nèi)室外溫差較大，電子天平的計量準(zhǔn)確性很容易受到影響。

3.3 人為操作因素

電子天平檢定是需要檢定人員對標(biāo)準(zhǔn)裝置及電子天平進行人為操作才得以完成，人為稱量操作及主觀讀數(shù)便成了影響稱量結(jié)果不可忽略的因素。（1）檢定人員用眼不科學(xué)，眼睛長時間工作，產(chǎn)生視覺疲勞時，未能及時休息，致使讀取數(shù)據(jù)時模糊不清，因而引起讀數(shù)誤差。（2）檢定人員的急躁心理、粗心大意、精神不集中，因而引起讀數(shù)誤差。（3）檢定人員能力不足。電子天平檢定前，需要對其進行內(nèi)部校準(zhǔn)或外部校準(zhǔn)，有些品牌的電子天平校準(zhǔn)方法較為特殊。由于剛從事檢定的新入職人員接觸電子天平較少，缺乏經(jīng)驗，不一定能在短時間內(nèi)找到校準(zhǔn)方法，因而會影響檢定工作的順利進行。

3.4 預(yù)熱時間不足

電子天平由于精密度較高，運行時需要其內(nèi)部零部件之間密切配合。檢定前充分預(yù)熱可以使電子天平的磁通量與磁鋼之間實現(xiàn)一種熱平衡，為充分發(fā)揮其最佳的計量性能提供保障，因而保證電子天平的計量準(zhǔn)確性。在檢定工作開展前，未進行預(yù)熱或未能充分預(yù)熱，電子天平內(nèi)部電子零部件未能處于熱平衡狀態(tài)，不能更好地與運行需求相匹配，因而無法正常工作。電子天平的準(zhǔn)確度越高，需要預(yù)熱的時間也相應(yīng)越長。在日常檢定中，有些檢定人員由于工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)或急于求成等情形，認(rèn)為預(yù)熱麻煩或未充分預(yù)熱就開展檢定，就會影響檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.5 供電電壓不穩(wěn)

電子天平未按規(guī)定配備具有良好性能的穩(wěn)壓電源，不能保證滿足其正常工作要求。尤其是精密度較高的電子天平，需要更優(yōu)質(zhì)更高性能的穩(wěn)壓電源，如果欠缺，電流一旦發(fā)生變化或電壓不穩(wěn)定而影響稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢定工作中，發(fā)現(xiàn)許多電子天平未使用專用插座，直接連接在多孔排插上；或者電子天平雖有使用專用插座，但與大功率的空調(diào)或其它設(shè)備連接在同一線路上，電壓有時會產(chǎn)生忽高忽低的情況。

4 電子天平檢定影響因素的對策

4.1 優(yōu)化檢定工作環(huán)境

檢定工作環(huán)境與電子天平的計量準(zhǔn)確性密切相關(guān)。在檢定開展前，應(yīng)當(dāng)科學(xué)有效把控外部環(huán)境條件，盡力排除或減少那些可能影響檢定結(jié)果的外部因素，確保電子天平檢定工作在適宜的環(huán)境條件下順利開展。首先，要確保計量檢定工作環(huán)境的溫度、濕度、氣流、含塵量等符合相關(guān)規(guī)定，溫度要求在18～26℃，變動幅度每小時小于0.5℃，相對濕度在55%～75%，無振動現(xiàn)象。要盡量控制含塵量，如果含塵量過高，儀器上容易沾染雜質(zhì)，影響天平的稱量結(jié)果。檢定中應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)控工作環(huán)境狀況并做好相關(guān)記錄，一旦檢定環(huán)境不符合相關(guān)要求，應(yīng)及時改善工作環(huán)境，降低外部環(huán)境對計量檢定工作的影響程度，保障電子天平的稱量結(jié)果準(zhǔn)確。

4.2 強化標(biāo)準(zhǔn)裝置管理

電子天平檢定開展前，務(wù)必根據(jù)電子天平的準(zhǔn)確度級、檢定分度值、最大稱量等技術(shù)參數(shù)，在符合檢定規(guī)程相關(guān)要求下，科學(xué)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)裝置。檢定電子天平所需的標(biāo)準(zhǔn)裝置，必須要專人的有效管理并確保其精確性。標(biāo)準(zhǔn)砝碼不得與手直接接觸，不得沾有油脂、毛發(fā)等其他異物，標(biāo)準(zhǔn)砝碼要輕拿輕放，并做好相應(yīng)的防范措施，避免砝碼受損而影響檢定結(jié)果。如發(fā)現(xiàn)砝碼有可能受損或已經(jīng)受損的情況，則應(yīng)停止使用該標(biāo)準(zhǔn)裝置，并將標(biāo)準(zhǔn)裝置送至具有相應(yīng)資質(zhì)的計量檢定機構(gòu)進行檢定，經(jīng)檢定合格后，方可使用。在冬季和夏季開展檢定時，由于外部環(huán)境與室內(nèi)溫差較大，標(biāo)準(zhǔn)砝碼必須與電子天平放置在同一室內(nèi)進行恒溫，恒溫時間要根據(jù)砝碼的不同等級、不同規(guī)格，按照J(rèn)JG99-2006《砝碼》檢定規(guī)程相關(guān)要求進行，一般為1～3h。

4.3 提升檢定人員素質(zhì)

計量檢定要求做到客觀、公正、準(zhǔn)確。不僅要求檢定人員的專業(yè)素質(zhì)一定得“過硬”，熟悉掌握電子天平計量檢定相關(guān)知識，還要有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、一絲不茍的工作態(tài)度，以飽滿的精神狀態(tài)和工作熱情，嚴(yán)格按照檢定規(guī)程要求開展計量檢定工作。同時，還要強化檢定人員相關(guān)培訓(xùn)與經(jīng)驗交流，增強責(zé)任意識，積累工作經(jīng)驗，在工作中克服急躁心理，更加注重相關(guān)操作流程、細(xì)節(jié)的要求，盡量減少人為誤差，努力提升檢定人員的綜合素質(zhì)。

4.4 保證預(yù)熱時間充分

在電子天平檢定開展前，務(wù)必保證預(yù)熱時間充分，才能使磁通量和磁鋼之間實現(xiàn)一種熱平衡狀態(tài)。待電子天平得到充分預(yù)熱后，稱量結(jié)果準(zhǔn)確性才能得到保證。如果平時電子天平使用較頻繁，不必每次使用后就拔掉電源，讓其持續(xù)保持通電預(yù)熱，可省去預(yù)熱時間；對于較高準(zhǔn)確度級的天平來說，不切斷電源有利于其持續(xù)預(yù)熱及稱量準(zhǔn)確。電子天平的實際分度值為0.01mg時，預(yù)熱時間應(yīng)保證在5h以上。通常情況下，對于長期在用，使用頻繁的電子天平，預(yù)熱時間應(yīng)保證在30min以上；電子天平預(yù)熱相應(yīng)時間后，先讀取天平示值，若還存在示值不穩(wěn)定情形，則說明預(yù)熱還不充分，需延長預(yù)熱時間；如果示值已經(jīng)穩(wěn)定，可按去皮鍵、歸零鍵，此時，天平顯示值應(yīng)該為零，便可以開始檢定。

4.5 保證供電電壓穩(wěn)定

供電電壓穩(wěn)定與否是直接影響電子天平稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，在開展檢定工作中，務(wù)必保證電壓持續(xù)保持在穩(wěn)定合理范圍187～242V內(nèi)。要配備專用的電源插座，不得直接連接在多孔排插上，避免因電壓不穩(wěn)定而產(chǎn)生示值誤差。要動態(tài)監(jiān)測電壓的穩(wěn)定值，不得超出規(guī)定的范圍；不得把大功率的空調(diào)或其它設(shè)備連接在同一線路上，避免線路電壓產(chǎn)生忽高忽低的情況。

5 結(jié)語

電子天平是質(zhì)量量值傳遞的計量器具，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中。嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行有效檢定規(guī)程，定期開展計量檢定，才能更好地保證其稱量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為提升計量檢定質(zhì)量，有必要探討分析影響電子天平檢定結(jié)果的各種因素，并采取合理對策優(yōu)化檢定工作，保證電子天平計量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，實現(xiàn)電子天平使用價值的最大化。