砝碼計(jì)量檢定誤差影響因素分析與控制對(duì)策探討

【摘要】本文首先簡(jiǎn)要闡述了砝碼計(jì)量檢定的重要性，然后分析了砝碼計(jì)量檢定誤差的分類和影響因素，最后對(duì)如何控制砝碼計(jì)量檢定誤差提出了探討性策略建議，希望能為相關(guān)工作的實(shí)踐提供參考。

【關(guān)鍵詞】砝碼；計(jì)量檢定；誤差

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.061

Analysis of the Factors Influencing the Error in Weighted Metrological Verification and Discussion on Control Measures

WU Guangxing

（Guizhou Institute of Metrology and Testing， Guiyang 550003， China）

Abstract： This article first briefly explains the importance of weight measurement verification， then analyzes the classification and influencing factors of weight measurement verification errors. Finally， some exploratory strategic suggestions are proposed on how to control weight measurement verification errors， hoping to provide reference for the practice of related work.

Keywords： weights； metrological verification； error

由于砝碼的應(yīng)用廣泛、多樣且重要，所以應(yīng)在計(jì)量檢定工作中，將對(duì)砝碼的計(jì)量檢定作為一項(xiàng)關(guān)鍵課題，積極加強(qiáng)研究、探討與實(shí)踐。一方面既要深入認(rèn)識(shí)砝碼計(jì)量檢定的重要性所在，客觀分析砝碼計(jì)量檢定誤差的分類和影響因素，另一方面更要采取針對(duì)性的控制對(duì)策，盡可能消除砝碼計(jì)量檢定的誤差，使其能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，從而確保參與檢測(cè)和計(jì)量的砝碼的精度。

砝碼是一種常用的計(jì)量器具，可以用來進(jìn)行物體多種物理數(shù)據(jù)的檢測(cè)和計(jì)量，如最為常見的便是檢測(cè)和計(jì)量物體的質(zhì)量。砝碼的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如在日常生活的購物過程當(dāng)中，就可能會(huì)見到各種砝碼，其能夠保證市場(chǎng)交易的公平，維護(hù)人們的合法權(quán)益。另外是各種各樣的檢測(cè)機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室，也會(huì)頻繁用到砝碼，并且對(duì)砝碼計(jì)量的精度要求更高[1]。因?yàn)椴徽撌窃跈z測(cè)中，還是在實(shí)驗(yàn)中，如果砝碼的計(jì)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，那么可能引起各種不良后果。要想規(guī)避和防范這種情況發(fā)生，便需要保證砝碼的精準(zhǔn)性。如果砝碼的生產(chǎn)質(zhì)量不合格，或是在長(zhǎng)期的使用過程中，砝碼受到了磕碰、劃傷、腐蝕，附著了其他異物，就會(huì)導(dǎo)致依靠砝碼輔助所獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，給各項(xiàng)相關(guān)工作的開展帶來誤導(dǎo)[2]。

因此，相關(guān)人員必須高度重視并切實(shí)執(zhí)行砝碼的計(jì)量檢定工作，以確保砝碼能夠規(guī)范地應(yīng)用于計(jì)量活動(dòng)。無論是為了保證市場(chǎng)交易的公平性、維護(hù)公眾的合法權(quán)益，還是為了保障各類檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)的精度與安全，這都具有極其重要的意義。

在砝碼計(jì)量檢定過程中，可能出現(xiàn)的誤差可以分為兩大類，一類是系統(tǒng)誤差，另一類是隨機(jī)誤差。

2.1系統(tǒng)誤差

這類誤差的主要特點(diǎn)是有跡可循，即能夠通過既往的計(jì)量檢定工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，相關(guān)的指導(dǎo)文件和實(shí)驗(yàn)資料，以及現(xiàn)場(chǎng)的觀察等發(fā)現(xiàn)誤差[3]。這類誤差因?yàn)榫哂锌梢娦?，所以相?duì)容易規(guī)避，如計(jì)量檢定所使用的天平，其兩臂左右不平衡，或是天平放置傾斜，這就肯定會(huì)造成砝碼計(jì)量檢定出現(xiàn)誤差，此時(shí)只需要恢復(fù)天平兩臂左右平衡，水平放置天平，就可以防止計(jì)量檢定誤差。

2.2隨機(jī)誤差

隨機(jī)誤差是與上述系統(tǒng)誤差相對(duì)的一類砝碼計(jì)量檢定誤差。這類誤差的主要特點(diǎn)與系統(tǒng)誤差相反，那就是難以預(yù)測(cè)，其發(fā)生沒有規(guī)律，既往也缺少相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)、資料。因?yàn)檫@樣的特點(diǎn)，隨機(jī)誤差會(huì)給砝碼計(jì)量檢定工作帶來很大的挑戰(zhàn)，同時(shí)其也是砝碼計(jì)量檢定誤差控制所需要解決的重點(diǎn)問題。

3.1人為因素

在所有砝碼計(jì)量檢定誤差的影響因素中，最顯著的是人為因素。因?yàn)橛?jì)量檢定工作具有較高的專業(yè)性，對(duì)工作人員的職業(yè)態(tài)度、專業(yè)知識(shí)、業(yè)務(wù)能力等，都具有非常高的要求。如果工作人員在砝碼計(jì)量檢定過程當(dāng)中，職業(yè)態(tài)度缺失，欠缺責(zé)任意識(shí)、使命意識(shí)，或是專業(yè)知識(shí)、專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累不足，不具備相應(yīng)的業(yè)務(wù)能力[4]，不能在計(jì)量檢定工作中以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格要求自我，不遵守相關(guān)的規(guī)定、流程，無法應(yīng)對(duì)技術(shù)難題，就極有可能導(dǎo)致砝碼計(jì)量檢定誤差的出現(xiàn)。

3.2儀器設(shè)備因素

砝碼計(jì)量檢定工作的開展需要依靠各類儀器設(shè)備來完成，所以對(duì)儀器設(shè)備的使用過程及儀器設(shè)備的狀態(tài)都會(huì)影響計(jì)量檢定結(jié)果，都可能造成砝碼計(jì)量檢定誤差的產(chǎn)生。例如日常對(duì)砝碼計(jì)量檢定所用儀器設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致其出現(xiàn)功能性問題，就肯定不能得到準(zhǔn)確的檢定結(jié)果。

3.3環(huán)境因素

4.1提高計(jì)量檢定人員綜合素養(yǎng)

人為因素對(duì)砝碼計(jì)量檢定誤差的影響最為顯著，因此要先從計(jì)量檢定人員入手，加強(qiáng)對(duì)他們的教育、培養(yǎng)，以提高他們的綜合素養(yǎng)。首先需要對(duì)其進(jìn)行職業(yè)態(tài)度培訓(xùn)，使其意識(shí)到自身工作的重要性、特殊性，增強(qiáng)他們對(duì)自身工作的責(zé)任感、使命感，讓他們能夠切實(shí)做到愛崗敬業(yè)，以更高的標(biāo)準(zhǔn)來要求自身。其次需要對(duì)計(jì)量檢定人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，根據(jù)JJG 99—2022《砝碼》檢定規(guī)程，定期開展崗位培訓(xùn)，詳細(xì)分析檢定工作規(guī)程，針對(duì)砝碼檢定工作中使用的裝置設(shè)備和檢定對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行專題性培訓(xùn)，同時(shí)還要采取筆試、口試、實(shí)際操作等形式豐富培訓(xùn)內(nèi)容[6]。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包含計(jì)量校準(zhǔn)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)技術(shù)知識(shí)、操作技能等內(nèi)容，通過培訓(xùn)調(diào)動(dòng)計(jì)量檢定人員的積極性，提高計(jì)量檢定人員的職業(yè)素質(zhì)和技術(shù)能力。另外一方面，要制定科學(xué)合理的考核制度，更多注重砝碼檢定的細(xì)節(jié)和實(shí)踐應(yīng)用，按照J(rèn)JG 99—2022《砝碼》的要求進(jìn)行考核，對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行客觀綜合的評(píng)估，總結(jié)培訓(xùn)工作的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，有利于下次培訓(xùn)工作的開展。另外，可以采取獎(jiǎng)懲機(jī)制，對(duì)工作優(yōu)秀的人員進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)違規(guī)操作規(guī)范的人員進(jìn)行相應(yīng)處罰，進(jìn)而有效促進(jìn)計(jì)量檢定人員不斷優(yōu)化自身能力和水平。

4.2加強(qiáng)砝碼計(jì)量檢定儀器設(shè)備管理

在日常的砝碼計(jì)量檢定工作中，檢定人員必須按照相關(guān)規(guī)程、方法和說明，正確操作與使用檢定儀器設(shè)備，不能有任何個(gè)人經(jīng)驗(yàn)主義的表現(xiàn)；在使用檢定儀器設(shè)備前后，都需要對(duì)檢定儀器設(shè)備進(jìn)行功能檢查，確保其能夠保持正常的工作狀態(tài)，如果發(fā)現(xiàn)檢定儀器設(shè)備可能存在功能性問題發(fā)生失準(zhǔn)，必須立即進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)不合格的儀器不能繼續(xù)使用；做好檢定儀器設(shè)備存放及維護(hù)工作，杜絕溫度、濕度、電磁等因素對(duì)檢定儀器設(shè)備造成影響，不論檢定儀器設(shè)備的工作狀態(tài)是否正常，都要對(duì)其做好周期性保養(yǎng)，保證其準(zhǔn)確性，延長(zhǎng)使用壽命。

4.3嚴(yán)格對(duì)砝碼計(jì)量檢定環(huán)境進(jìn)行管理

為了消除環(huán)境因素可能造成的砝碼計(jì)量檢定誤差，應(yīng)嚴(yán)格對(duì)砝碼計(jì)量檢定環(huán)境進(jìn)行控制和管理。在砝碼存放和檢定過程中，溫濕度是至關(guān)重要的影響因素，所以檢定人員要對(duì)砝碼計(jì)量檢定環(huán)境的空氣濕度、濕度等進(jìn)行合理控制，配置相應(yīng)的溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備，以及分度值≤0.1℃的溫度計(jì)和分度值≥5%的濕度計(jì)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)砝碼計(jì)量檢定的溫濕度檢定的誤差控制，如果溫濕度超過了檢定規(guī)程的要求，要采取增大風(fēng)流量或抽濕等辦法，待環(huán)境符合規(guī)定后再檢定[7]；為了減少溫濕度對(duì)砝碼計(jì)量檢定的誤差影響，還可以裝設(shè)深色窗簾，以避免太陽光直射到天平砝碼上，應(yīng)使天平砝碼的保存環(huán)境保持在18～23℃，能有效地存取E1、E2等級(jí)的砝碼，另外還需按檢定周期對(duì)溫度計(jì)和濕度計(jì)進(jìn)行檢定，以確保其測(cè)量準(zhǔn)確性。

4.4做好砝碼計(jì)量檢定的前期準(zhǔn)備工作

在開始進(jìn)行砝碼計(jì)量檢定之前，檢定人員應(yīng)首先對(duì)計(jì)量檢定儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，包括等臂、示值、偏載誤差、標(biāo)尺分度和重復(fù)性情況等檢查項(xiàng)目；其次需要對(duì)計(jì)量檢定環(huán)境進(jìn)行全面的清潔，保證工作平臺(tái)水平、整潔，沒有任何的雜物，清除空氣中的粉塵、纖維；最后需要對(duì)砝碼進(jìn)行仔細(xì)清潔，砝碼的清潔應(yīng)使用無水乙醇或蒸餾水，且抓取和儲(chǔ)存砝碼時(shí)必須保持高度的注意力，不能對(duì)砝碼造成磕碰、損傷。

4.5強(qiáng)化砝碼計(jì)量檢定監(jiān)督、推廣先進(jìn)的檢定技術(shù)

由于砝碼計(jì)量檢定的意義重大，而且影響面廣，所以在實(shí)際的砝碼計(jì)量檢定中，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)計(jì)量檢定過程的監(jiān)督。我國(guó)針對(duì)砝碼檢定工作已制定了JJG 99—2022《砝碼》檢定規(guī)程，有效約束了操作細(xì)節(jié)，并提出誤差糾正的相關(guān)算法，對(duì)砝碼計(jì)量檢定誤差的控制具有重要意義。因此，有關(guān)部門要全面落實(shí)執(zhí)行JJG 99—2022《砝碼》檢定規(guī)程，定期組織人員學(xué)習(xí)規(guī)程中的要求和內(nèi)容，保證檢定人員熟練掌握規(guī)程中每條操作規(guī)則，同時(shí)正確理解誤差計(jì)算方法原理，在砝碼檢定工作中靈活應(yīng)用，另外，應(yīng)在砝碼計(jì)量檢定工作中不斷嘗試、推廣更為先進(jìn)的檢定技術(shù)，如使用各種性能與準(zhǔn)確度更高的質(zhì)量比較儀，以及更為自動(dòng)化、智能化的自動(dòng)檢定系統(tǒng)。通過對(duì)這些先進(jìn)檢定技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以在很大程度上排除各種誤差影響因素，同時(shí)還可以減輕計(jì)量檢定人員的工作壓力，提高計(jì)量檢定的效率。

砝碼計(jì)量檢定的重要性格外突出，必須引起高度的關(guān)注與重視。但在砝碼計(jì)量檢定實(shí)踐中，受人為因素、儀器設(shè)備因素、環(huán)境因素等影響，可能會(huì)出現(xiàn)砝碼計(jì)量檢定誤差，無法獲得精準(zhǔn)的計(jì)量檢定結(jié)果。針對(duì)這樣的情況，應(yīng)通過提高計(jì)量檢定人員綜合素養(yǎng)，加強(qiáng)砝碼計(jì)量檢定儀器設(shè)備管理，嚴(yán)格對(duì)砝碼計(jì)量檢定環(huán)境管理，細(xì)致做好砝碼計(jì)量檢定的前期準(zhǔn)備工作，強(qiáng)化砝碼計(jì)量檢定監(jiān)督，推廣先進(jìn)的檢定技術(shù)等策略，來控制和消除砝碼計(jì)量檢定誤差，從而確保砝碼計(jì)量檢定的精確性，以及砝碼參與檢測(cè)和計(jì)量的精度。

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【作者簡(jiǎn)介】

吳光興，男，1988年出生，工程師，研究方向?yàn)殡娮映印㈦娮犹炱?、烘干法水分測(cè)定儀、砝碼等計(jì)量?jī)x器的檢定和校準(zhǔn)。

（編輯：李加鵬）