電子天平計量中出現的問題及檢定分析

劉婷婷

安徽省計量科學研究院 安徽合肥 230041

1 電子天平結構原理分析

1.1 應變片式傳感器

如果電子天平處于空載狀態，那么天平本身應變片阻值相同，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載的狀態，那么應變片會受到拉伸，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，當天平上放下重物以后，杠桿的位置會產生變化，這就會發出電信號，此時，線圈中就會產生一定的電流強度，通過電流產生的電磁力對物體進行平衡，如果達到平衡狀態，電阻上的電壓值便與物體重量相等，這樣就能準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 如何選取標準砝碼

在選擇標準砝碼時，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，其存在質量允差現象，因此，實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，其處于不同的狀態產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行鑒別。如果電子天平產生e 和d 不相等的情況，也是無須對電子天平進行檢定。此外，如果在電子天平中安裝了數字指示、半自動指示、全自動指示的校準裝置，這種類型的天平也是可以免檢的。

2.3 出具檢定證書應規范化

在對天平的性能和測量準確性進行檢定完成以后，要結合實際的檢定結果出具行業標準要求的檢定證書或檢定結果通知書，這樣才能在后期使用電子天平時為檢測的質量提供良好的保障，從而才能達到良好的使用效果。

3 影響電子天平檢定結果的其他因素

3.1 預熱

在使用電子天平稱量重物之前，首先要將天平通電，通電以后要預熱一段時間，只有當磁通量和磁鋼達到熱平衡以后，才能使用電子天平進行稱量，這樣才能達到良好的平衡狀態。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行稱量并提高結果的準確性。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 預壓

當電子天平預熱完成以后，其自身會產生短暫的加載和卸載狀態，在此過程中，工作人員就可以測試天平的預壓情況，而且，預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熱或停止稱量的狀態，會使得傳感器長期處于休眠狀態，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，就會產生天平顯示值不穩定的現象，從而降低了測量的精度。

3.3 校準

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

4 電子天平計量檢定方法與分析

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能力稱為鑒別力，因此，在實際鑒定過程中，要對可發覺的變化重量進行記錄。如果需要對使用過程中的電子天平的鑒別力進行檢定，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，然后將質量為1.4d的小砝碼緩慢地放在天平上或從天平上取下，此時，天平的顯示值會產生一定幅度的變化。

4.2 各載荷點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，與電子天平的準確度等級和稱量存在直接聯系，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。一般而言，電子天平的誤差值用E 表示，其與天平指示值I 和標準砝碼的標稱值IO，存在如下關系：“E=I-IO”。對于實際的檢定工作而言，都會在天平上附加小砝碼來對數字進行轉換，從而就能達到取整計算的效果。

4.3 重復性檢定

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生不同的測量結果，而測量結果之間的差值便為重復性，該性能主要是用來電子天平稱量結果的一致性。此外，在對重復性進行檢定過程中，要確保電子天平處于空載或加載狀態，然后按照JJG98-90 規程來對檢定過程和數據處理進行規范。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量值計算出的重復性誤差結果來代替省略數字化整誤差結果[3]。

5 結語

對于電子天平而言，其經歷了漫長的發展歷程，同時也在不同的領域行業內得到了廣泛的應用。此外，雖然電子天平自身存在較高的準確性和精度，但在使用過程中依然存在一些問題。因此，相關企業必須要對電子天平計量過程中產生的問題進行綜合分析，結合分析結果制定完善的解決方案，這樣才能推動電子天平計量行業的健康穩定發展。