電子天平的檢定方法及計(jì)量中存在的問(wèn)題

張 亮

(勃利縣市場(chǎng)監(jiān)督檢驗(yàn)檢測(cè)中心，黑龍江 勃利 154500)

在信息技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，各個(gè)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的有效結(jié)合對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。電子技術(shù)的發(fā)展對(duì)整個(gè)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(jì)量過(guò)程中，電子天平計(jì)量的各項(xiàng)數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定、科學(xué)，各項(xiàng)設(shè)備和儀器的檢測(cè)結(jié)果也更加穩(wěn)定。

1 電子天平計(jì)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(jì)量最初只是在實(shí)驗(yàn)室中使用，并未得到廣泛的應(yīng)用。但隨著計(jì)量技術(shù)的不斷發(fā)展，電子天平計(jì)量已經(jīng)走出了實(shí)驗(yàn)室，深入應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。為了進(jìn)一步推動(dòng)電子天平技術(shù)的發(fā)展，國(guó)家制定了相關(guān)的法律法規(guī)，在一定程度上推動(dòng)了電子天平產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)、檢定方式的認(rèn)識(shí)較為片面，使得相關(guān)技術(shù)人員在操作過(guò)程中對(duì)此理解存在著一定的片面性，導(dǎo)致在電子天平檢定過(guò)程中出現(xiàn)了一定偏差，大量問(wèn)題出現(xiàn)，產(chǎn)品合格性檢驗(yàn)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(guò)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(guò)程中出現(xiàn)了大量問(wèn)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(gè)電子天平測(cè)量結(jié)構(gòu)的重要組成部分，應(yīng)變片的阻值對(duì)測(cè)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(shí)，各個(gè)阻值應(yīng)該保持相同的數(shù)據(jù)，只有這樣，才能保證整個(gè)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(pán)處于負(fù)載狀況時(shí)，由于應(yīng)變片會(huì)被秤盤(pán)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(huì)在放大器上顯示出來(lái)，其數(shù)據(jù)應(yīng)為秤盤(pán)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(guò)程中，要著重考慮通電線圈在整個(gè)稱重過(guò)程中的作用和影響。當(dāng)磁場(chǎng)中出現(xiàn)了切割磁力線狀況時(shí)，通電線圈會(huì)和這些磁場(chǎng)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(huì)對(duì)秤盤(pán)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(hào)和電磁力。電磁力在進(jìn)行平衡過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物體的測(cè)量和數(shù)據(jù)的獲取。在這一過(guò)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(cè)量，否則就會(huì)出現(xiàn)較大的數(shù)據(jù)偏差，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生很大的影響。

3 電子天平計(jì)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(cè)天平測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度，能夠?qū)ξ⑿〉妮d荷物做出及時(shí)反應(yīng)，使所測(cè)量的數(shù)據(jù)發(fā)生相應(yīng)的變化，工作人員及時(shí)加減砝碼的重量。鑒別力是電子天平一個(gè)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(gè)概念，為此在開(kāi)展電子天平檢定工作時(shí)，檢定人員要對(duì)兩組數(shù)據(jù)的概念有清楚的認(rèn)知，不能將兩個(gè)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(cè)量工具，都會(huì)存在一定的誤差，因此在利用電子天平進(jìn)行物體測(cè)量過(guò)程中，要考慮到誤差對(duì)整體數(shù)據(jù)的影響，確保所測(cè)量的各項(xiàng)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(wèn)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。現(xiàn)階段的電子天平檢定砝碼主要分為級(jí)砝碼和等砝碼兩類，這兩種砝碼對(duì)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(lái)選擇相應(yīng)的砝碼。當(dāng)整個(gè)計(jì)量工作允許出現(xiàn)一定的質(zhì)量允差時(shí)，檢定人員多會(huì)選擇級(jí)砝碼。而選擇等砝碼的時(shí)候，必須要確保等砝碼的精準(zhǔn)度，如果對(duì)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(gè)計(jì)量過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)超過(guò)30%的狀況。另外，還要對(duì)砝碼的重量進(jìn)行準(zhǔn)確的檢定，最大程度上確保計(jì)量工作的準(zhǔn)確性。

4.2 電子天平的免檢問(wèn)題

電子天平免檢過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種情況。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)d≤1 mg時(shí)，大多數(shù)電子天平是可以免檢的；當(dāng)e≠d的時(shí)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(dòng)或全自動(dòng)校準(zhǔn)裝置。

4.3 出具的檢定證書(shū)應(yīng)規(guī)范化

當(dāng)完成了電子天平的各項(xiàng)檢定工作后，需要對(duì)這些性能出具檢定結(jié)果或通知書(shū)，以降低對(duì)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(duì)天平進(jìn)行通電預(yù)熱處理。必須要保障整個(gè)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(guò)程中，才能夠有效地讀取數(shù)據(jù)，保證稱重?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性。在對(duì)某個(gè)物體稱重之后，要及時(shí)將電子天平歸零。

5.2 預(yù)壓

完成預(yù)熱工作后，要對(duì)電子天平進(jìn)行預(yù)壓檢測(cè)，主要是指對(duì)天平裝置的短暫卸載處置。因?yàn)樵谕瓿深A(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(cè)。電子天平在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的預(yù)熱處理時(shí)，內(nèi)部傳感器會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，這時(shí)整個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)都會(huì)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(cè)量值不穩(wěn)定，影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確測(cè)量。

5.3 校準(zhǔn)

校準(zhǔn)工作質(zhì)量會(huì)影響數(shù)據(jù)的獲取和測(cè)量。在完成了上一物體測(cè)量之后，要馬上對(duì)電子天平進(jìn)行歸零處理，使電子天平的各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合相應(yīng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行校準(zhǔn)過(guò)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(hào)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(hào)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(yǔ)

電子天平使用過(guò)程中會(huì)遇到很多不同的問(wèn)題。在現(xiàn)階段，電子天平已廣泛地應(yīng)用在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，同時(shí)也產(chǎn)生了一定的問(wèn)題，但這些問(wèn)題都可以通過(guò)正確的檢測(cè)方式避免。與之相關(guān)的工作人員要加強(qiáng)對(duì)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(guò)程中存在的問(wèn)題，從而有效提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，推動(dòng)電子天平測(cè)量工作的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。