影響電子天平檢定的因素及解決對(duì)策探究

劉 鵬

（六安市計(jì)量測(cè)試研究所，安徽 六安 237000）

電子天平是一種用于計(jì)量質(zhì)量的儀器，被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，其量值準(zhǔn)確關(guān)系到各行各業(yè)的基礎(chǔ)，重要性不言而喻。為了保證電子天平的量值傳遞準(zhǔn)確可靠就必須要做好計(jì)量檢定工作。而影響電子天平計(jì)量的檢定因素較多，如果不能得到有效控制，極易出現(xiàn)檢定結(jié)果與實(shí)際不相符情況，如果缺乏準(zhǔn)確性的電子天平流入市場(chǎng)或者被繼續(xù)使用，將會(huì)對(duì)各行業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，電子天平的計(jì)量檢定一定要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家相關(guān)規(guī)定與要求，嚴(yán)格按照檢定規(guī)程要求進(jìn)行，提高檢定質(zhì)量，為各個(gè)領(lǐng)域精確計(jì)量奠定基礎(chǔ)。

1 電子天平計(jì)量檢定需要注意的問題

電子天平是通過電磁平衡的方式稱量物體質(zhì)量的儀器，具有能夠快速呈現(xiàn)結(jié)果、準(zhǔn)確性與可靠性高的特點(diǎn)，故而在各個(gè)行業(yè)計(jì)量中被廣泛應(yīng)用。在電子天平的制造中，有使用電磁平衡式傳感器的，也有使用應(yīng)變式傳感器與電容式傳感器的。前者稱量精確性高，后兩者稱量準(zhǔn)確性有限。使用中應(yīng)根據(jù)對(duì)精度的要求合理進(jìn)行選擇。電子天平計(jì)量的檢定在實(shí)際操作中易于受到各種因素影響，從而影響檢定結(jié)果，不利于電子天平量值傳遞的準(zhǔn)確性。要提高電子天平計(jì)量檢定工作的質(zhì)量，應(yīng)注意以下問題。

首先是標(biāo)準(zhǔn)砝碼的選擇。砝碼的選擇應(yīng)覆蓋電子天平的最大量程，且砝碼的最大允許誤差要在電子天平在該載荷點(diǎn)最大允許誤差的1/3 以內(nèi)。等級(jí)過低的砝碼不滿足規(guī)程要求，而等級(jí)過高的砝碼，其購(gòu)置和后期維護(hù)成本較高。在實(shí)際開展計(jì)量檢定工作之中，應(yīng)在滿足檢定規(guī)程的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身需求與實(shí)驗(yàn)室條件，科學(xué)合理地選擇標(biāo)準(zhǔn)砝碼。

其次是電子天平計(jì)量檢定要科學(xué)準(zhǔn)確讀數(shù)。電子天平在檢定時(shí)，加載砝碼后，示值的穩(wěn)定往往需要一定時(shí)間。檢定期間要把握好時(shí)間，一般情況下所要稱量的物品在儀器上時(shí)間太短，存在一定的不穩(wěn)定性，或者是未完全穩(wěn)定，所呈現(xiàn)的結(jié)果并非實(shí)際的質(zhì)量，如果直接讀取勢(shì)必使得稱量結(jié)果存在偏差，從而對(duì)檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。基于此，加載砝碼后，不要急于讀數(shù)，通常要等待一定時(shí)間，等到數(shù)值穩(wěn)定不再變化后再讀數(shù)，這樣結(jié)果會(huì)更為精確。

2 電子天平計(jì)量準(zhǔn)確性的影響因素

2.1 內(nèi)在因素

電子天平的實(shí)際檢定工作中，常常會(huì)因?yàn)殡娮犹炱奖旧泶嬖诟鞣N各樣的問題，致使檢定不合格。部分電子天平制造水平存在問題，常見的問題包括稱量系統(tǒng)存在誤差，或者與其配套關(guān)聯(lián)裝置出現(xiàn)誤差。此時(shí)，若不進(jìn)行校準(zhǔn)，或不排除故障，則檢定結(jié)果則必然受到很大影響。現(xiàn)實(shí)工作中，操作者在長(zhǎng)時(shí)間不使用電子天平的時(shí)候往往會(huì)將其保存起來。若長(zhǎng)時(shí)間保存，未能做好保養(yǎng)與管理的情況下，電子天平易出現(xiàn)問題，比如零部件故障與失衡、性能不穩(wěn)定等，使用其稱量物品勢(shì)必會(huì)結(jié)果不準(zhǔn)確。通常對(duì)于長(zhǎng)期存放的電子天平，在使用前要送到專業(yè)的部門檢定，在確認(rèn)沒有問題后再使用。不過當(dāng)前普遍缺乏這方面意識(shí)，大多數(shù)都是直接使用，不利于計(jì)量檢定工作開展。

2.2 人為因素

電子天平計(jì)量檢定一個(gè)主要影響因素是人為因素，常會(huì)因?yàn)槿说膯栴}導(dǎo)致檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。以讀數(shù)為例，如果注意力不集中，或者是視覺疲勞，均可能使讀數(shù)出現(xiàn)誤差。計(jì)量檢定中未提前做好檢查，沒有將顯示值置于零點(diǎn)，致使檢定結(jié)果誤差大。工作人員在針對(duì)電子天平計(jì)量檢定時(shí)未嚴(yán)格依照程序與操作規(guī)范進(jìn)行，檢定質(zhì)量得不到保障，結(jié)果不夠準(zhǔn)確與可靠，計(jì)量檢定缺乏實(shí)際價(jià)值與意義。計(jì)量檢定忽視清潔工作，經(jīng)常會(huì)因?yàn)閮x器自身不干凈和雜物影響檢定結(jié)果。部分工作人員電子天平計(jì)量檢定專業(yè)能力與業(yè)務(wù)能力不夠強(qiáng)，未能掌握要點(diǎn)與需要注意的問題，致使檢定結(jié)果缺乏可靠性與準(zhǔn)確性。以歸零為例，電源屏幕上呈現(xiàn)零不一定就是數(shù)值歸零，屬于默認(rèn)值，有些工作人員會(huì)將其與檢定前歸零設(shè)置等同，嫌麻煩沒有進(jìn)行測(cè)定，從而使檢定結(jié)果出現(xiàn)誤差。

電子天平具有精密性，工作人員在對(duì)其進(jìn)行計(jì)量檢定之前為了省事，直接略過預(yù)熱環(huán)節(jié)展開檢定操作，零部件無法實(shí)現(xiàn)熱平衡，這樣就會(huì)出現(xiàn)不能滿足運(yùn)行需求，亦或者電子零件不匹配的狀況，檢定結(jié)果會(huì)受到影響，難以保證準(zhǔn)確。電子天平檢定要預(yù)壓，這是確保檢定結(jié)果準(zhǔn)確的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，實(shí)際工作中假如只預(yù)熱而不預(yù)加載，檢定結(jié)果就會(huì)有比較大的偏差。部分工作人員在預(yù)熱操作完成以后，沒有使用儀器，或者讓儀器保持空載，這種狀況下零部件會(huì)回歸到休止?fàn)顟B(tài)，如果在這種情況下進(jìn)行檢定，儀器反應(yīng)遲鈍，檢定誤差通常會(huì)比較大，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起所顯示的數(shù)值波動(dòng)，即使重復(fù)操作也無法保證結(jié)果精確。部分工作人員校準(zhǔn)操作存在問題，未依照儀器說明書要求進(jìn)行，盲目相信內(nèi)部校準(zhǔn)數(shù)值，致使檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。

2.3 環(huán)境因素

電子天平計(jì)量檢定工作開展之中，環(huán)境因素會(huì)產(chǎn)生影響，所以要加強(qiáng)對(duì)檢定環(huán)境的控制。計(jì)量檢定溫度與濕度要在合理或者規(guī)定范圍內(nèi)，因?yàn)闇囟冗^高會(huì)引起溫度漂移，空氣過于潮濕而使得儀器被腐蝕，此外還要防止電磁干擾，均會(huì)對(duì)計(jì)量檢定結(jié)果產(chǎn)生影響。計(jì)量檢定要保證電子天平干燥，上面沒有雜物，所處環(huán)境足夠的干凈。

計(jì)量檢定對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)，濕度波動(dòng)大，在80%RH以上將會(huì)對(duì)檢定結(jié)果產(chǎn)生不良影響，故而要將這個(gè)方面作為環(huán)境控制一項(xiàng)重要內(nèi)容。計(jì)量檢定大氣壓也要符合要求。電子天平應(yīng)放置于平整、穩(wěn)固、具有良好的剛度，并具有一定的防振、隔振功能的工作臺(tái)上，否則就會(huì)使檢定結(jié)果缺乏準(zhǔn)確性。

3 電子天平計(jì)量檢定影響因素解決對(duì)策

3.1 加強(qiáng)環(huán)境控制

電子天平計(jì)量檢定受環(huán)境因素影響大，故而要提高環(huán)境管控意識(shí)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理，通過采取措施創(chuàng)造良好的檢定工作環(huán)境，避免由于環(huán)境問題造成檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。計(jì)量檢定所處環(huán)境的溫度與濕度要適宜，不能太熱和太過潮濕，溫度最好保持恒溫20 ℃，濕度在45%～75%之間，溫度波動(dòng)度要滿足規(guī)程要求。避免引發(fā)溫度漂移問題與電子元件腐蝕問題。檢定時(shí)要對(duì)室內(nèi)含塵量和噪音監(jiān)控記錄，在不符合檢定要求的情況下應(yīng)當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。檢定實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不能有灰塵污垢，要控制灰塵來源并用刷子消除，保持實(shí)驗(yàn)室清潔。電子天平的檢定還會(huì)受到氣流、電磁場(chǎng)等方面干擾，必須要進(jìn)行全程監(jiān)控，隨時(shí)掌握情況與改善，防止外在環(huán)境因素影響而導(dǎo)致檢定結(jié)果不準(zhǔn)確。

此外，檢定前還要注意查看電子天平銘牌上關(guān)于電源電壓和電源頻率的要求，避免因電源電壓和頻率造成儀器故障或影響檢定結(jié)果，電子天平盡量使用獨(dú)立的電源插座，以免其他電器用品與之互相干擾。

3.2 準(zhǔn)備工作

電子天平的檢定至關(guān)重要，一定要加強(qiáng)檢定質(zhì)量控制，確保最終結(jié)果準(zhǔn)確與可靠。影響電子天平檢定準(zhǔn)確性的因素眾多，必須要全方位加以防控，消除或者最大程度降低對(duì)檢定工作地干擾與影響。做好檢定前的準(zhǔn)備工作能夠有效促進(jìn)檢定質(zhì)量的提高，通常要從以下方面展開。

3.2.1 電子天平的放置

首先將儀器放在平穩(wěn)的操作臺(tái)面上，保證操作臺(tái)面無振動(dòng)。按要求做好操作臺(tái)面和電子天平的清潔工作，使用柔毛刷將稱量盤上的雜物小心去除。電子天平放置的情況對(duì)于計(jì)量檢定會(huì)產(chǎn)生影響，所以要依照相關(guān)規(guī)定放置好儀器。同時(shí)要觀察電子天平的平衡氣泡，明確氣泡是否處于中間位置，過程中如果發(fā)現(xiàn)氣泡沒有居中，需要進(jìn)行調(diào)整。工作人員要旋轉(zhuǎn)螺母，邊調(diào)整邊觀察，直到處于中間位置為止。

3.2.2 校準(zhǔn)

由于電子天平運(yùn)輸過程中存在顛簸，或者在使用過程中出現(xiàn)偏差，影響儀器性能，因此在檢定電子天平前要進(jìn)行校準(zhǔn)。檢定人員需要正確掌握校準(zhǔn)方法，依照儀器說明書對(duì)電子天平進(jìn)行校準(zhǔn)。現(xiàn)在電子天平大多有內(nèi)部自動(dòng)校準(zhǔn)功能，在檢定過程中不可盲目相信內(nèi)部校準(zhǔn)結(jié)果，如內(nèi)部校準(zhǔn)后檢定不合格，可采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行外部校準(zhǔn)，避免因內(nèi)部校準(zhǔn)功能故障對(duì)檢定結(jié)果造成影響。

3.3 預(yù)熱和預(yù)加載

電子天平計(jì)量檢定之前應(yīng)對(duì)儀器先預(yù)熱后預(yù)加載操作，預(yù)熱時(shí)間根據(jù)說明書確定。對(duì)于電子天平進(jìn)行開機(jī)預(yù)熱，主要是為了實(shí)現(xiàn)熱平衡，電子天平是采用電磁力平衡原理制成的，剛剛通電時(shí)，其內(nèi)部線路、電子元件會(huì)發(fā)熱，瞬間產(chǎn)生溫度變化。而溫度變化會(huì)影響天平量程及零點(diǎn)的變化，造成稱量數(shù)據(jù)漂移、不穩(wěn)定等情況。只有經(jīng)過充分預(yù)熱，使天平內(nèi)部磁鋼達(dá)到熱平衡，內(nèi)部線路電磁變化趨于穩(wěn)定后，天平才能達(dá)到平衡。充分預(yù)熱后，在通過去皮歸零、校準(zhǔn)等操作，才可以準(zhǔn)確稱量。

電子天平預(yù)熱操作完成以后，不能立即進(jìn)行檢定，而是進(jìn)行一次預(yù)加載。儀器預(yù)熱將會(huì)使傳感器處于休止?fàn)顟B(tài)，在沒有恢復(fù)或者完全恢復(fù)下使用，回零功能就會(huì)受到影響，最終使得結(jié)果偏差大。基于此在預(yù)熱后必須要預(yù)加載，一般要使用最大稱量砝碼進(jìn)行預(yù)加載，這種操作會(huì)使得電子天平彈簧恢復(fù)，計(jì)量檢定準(zhǔn)確性會(huì)更高。

3.4 把握檢定要點(diǎn)

工作人員要對(duì)被檢電子天平有一定了解，明確使用的情況，針對(duì)存放時(shí)間長(zhǎng)或者一直沒有使用的儀器需要水平調(diào)整，采取的是靜置的辦法，通常要放置24 h，使內(nèi)部零件實(shí)現(xiàn)機(jī)械平衡，同時(shí)可促使電子天平適應(yīng)檢定環(huán)境，有利于計(jì)量檢定準(zhǔn)確性提升。檢定時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行檢定規(guī)程，在規(guī)范操作下得出結(jié)果，對(duì)于有防風(fēng)罩的電子天平，在加載砝碼后，需將防風(fēng)罩關(guān)閉后讀數(shù)。電子天平的檢定圍繞各個(gè)項(xiàng)目展開，實(shí)際操作中要對(duì)外觀、偏載、重復(fù)性、示值誤差等項(xiàng)目進(jìn)行檢定。在檢定時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

3.4.1 偏載

偏載檢定時(shí)應(yīng)選擇不小于電子天平最大秤量1/3的砝碼，優(yōu)先選擇單個(gè)砝碼進(jìn)行檢定，如果不是單個(gè)砝碼，允許將小砝碼疊放在大砝碼上面。單個(gè)砝碼應(yīng)放置在測(cè)量區(qū)域，若使用多個(gè)砝碼，應(yīng)均勻分布在測(cè)量區(qū)域內(nèi)。

3.4.2 重復(fù)性

重復(fù)性檢定的試驗(yàn)載荷應(yīng)選擇80%～100%最大秤量的單個(gè)砝碼，對(duì)于首次檢定的電子天平，測(cè)量次數(shù)不得少于10 次；對(duì)于后續(xù)檢定或使用中檢查的電子天平，其測(cè)量次數(shù)不得少于6 次。

3.4.3 示值誤差

示值誤差檢定時(shí)在開啟儀器，按要求進(jìn)行預(yù)熱與校準(zhǔn)的情況下，應(yīng)當(dāng)從零點(diǎn)開始依次增加載荷，直至最大稱量，再依次降低載荷，直至零點(diǎn)為止。需要注意的是，載荷點(diǎn)的選擇可以根據(jù)實(shí)際使用需要，但必須包括零點(diǎn)或零點(diǎn)附近、最小稱量、最大允差轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的載荷、最大稱量，且首次檢定的電子天平不少于10 個(gè)載荷點(diǎn)，后續(xù)和使用中檢查的電子檢定不少于6 個(gè)載荷點(diǎn)。

3.5 強(qiáng)化對(duì)工作人員培訓(xùn)

檢定工作人員的專業(yè)能力和職業(yè)道德直接影響檢定結(jié)果，故而要加強(qiáng)對(duì)工作人員的培訓(xùn)與管理，提高相關(guān)人員的業(yè)務(wù)能力和職業(yè)素養(yǎng)。檢定機(jī)構(gòu)要加強(qiáng)對(duì)檢定人員培訓(xùn)教育，落實(shí)崗位職責(zé)，提升檢定人員的業(yè)務(wù)水平，提高責(zé)任心，敦促檢定人員按照規(guī)程要求，認(rèn)真細(xì)致全方面地開展檢定，不能漏項(xiàng)缺項(xiàng)，從而保障檢定結(jié)果準(zhǔn)確有效。

4 結(jié)束語

以上為文章所討論的電子天平檢定中需要注意的問題和解決對(duì)策，在實(shí)際檢定過程中必然還存在其他方面的問題，在日常檢定過程中需要不斷實(shí)踐思考，將問題和對(duì)策整理總結(jié)，與同行交流探討，以提高檢定業(yè)務(wù)能力，不斷完善電子天平檢定工作，保障電子天平量值傳遞準(zhǔn)確可靠，為地區(qū)工廠生產(chǎn)、技術(shù)研發(fā)以及科學(xué)創(chuàng)新保駕護(hù)航。