電子天平檢定的問題思考

戴 偉

（江蘇省靖江市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所,江蘇 泰州 214500）

電子天平由于其靈敏度好、精度高、體積小，操作簡(jiǎn)便，讀數(shù)方便，在許多領(lǐng)域中已經(jīng)逐漸取代機(jī)械天平，得到廣泛的應(yīng)用。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)電子天平的測(cè)量速度和精度要求也更加提高。電子天平的檢定主要是指對(duì)電子天平的性能如靈敏性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性等進(jìn)行測(cè)定，以保證電子天平在各個(gè)方面都達(dá)到了檢定要求，能夠正常工作。

1 電子天平檢定的內(nèi)涵

電子天平是利用電磁力平衡重力的原理進(jìn)行測(cè)量的，其功能齊全，使用非常方便，但隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性會(huì)受到一定的影響，因此，根據(jù)國(guó)家的相關(guān)規(guī)定，需要定期對(duì)電子天平進(jìn)行檢定以滿足其工作需求，保證電子天平的正常使用，促進(jìn)電子天平的廣泛應(yīng)用。

2 電子天平分級(jí)和允差的判定

電子天平的生產(chǎn)廠家較多，魚龍混雜，由于有些廠家的生產(chǎn)工藝不精，生產(chǎn)規(guī)范差，導(dǎo)致產(chǎn)品的性能指標(biāo)存在問題，產(chǎn)品無必要的標(biāo)識(shí)或者標(biāo)識(shí)不統(tǒng)一，在檢定時(shí)帶來很多不便。如有些廠家在電子天平的標(biāo)牌上只標(biāo)注了實(shí)際分度值（通常記為d），沒有標(biāo)注檢定分度值（通常記為e）。對(duì)于檢定人員來說，電子天平的檢定標(biāo)尺分度值十分重要，這是對(duì)電子天平進(jìn)行準(zhǔn)確度級(jí)別確定以及允差確定的重要依據(jù)。檢定分度值e一般應(yīng)滿足d≤e≤10d。

3 電子天平荷載點(diǎn)最大允差的檢定

3.1 荷載點(diǎn)的選定

在根據(jù)使用說明對(duì)電子天平校準(zhǔn)零位后，進(jìn)行加載。加載時(shí)應(yīng)當(dāng)單調(diào)加載直至達(dá)到天平的最大稱量值，然后單調(diào)卸載直至達(dá)到零載荷。而在檢定過程中，荷載點(diǎn)的選擇十分重要。其中，空載點(diǎn)、滿載點(diǎn)、最小稱量（Ⅰ級(jí)天平為100e；Ⅱ級(jí)天平當(dāng)e為1mg～50mg時(shí)，20e，e不小于100mg時(shí)，為50e；Ⅲ級(jí)天平為20e；Ⅳ級(jí)天平為10e）和一些重要的誤差值拐點(diǎn)（Ⅰ級(jí)天平的50000e和200000e；Ⅱ級(jí)天平的5000e和20000e；Ⅲ級(jí)天平的500e和2000e等）必須進(jìn)行檢定。

3.2 誤差的計(jì)算

（1）當(dāng)實(shí)際分度值d大于1/5檢定分度值e（即e＝d或e=2d）時(shí)，應(yīng)先確定天平修約前的示值，消除任何包含在數(shù)字示值中的化整誤差，方法如下：

式中：P——修約前的示值；I——天平的示值；△L——附加砝碼值。

示值誤差的計(jì)算公式為：E=P—L 式中：E——化整前的示值誤差；L——載荷值。

式中：EC——化整前的修正誤差；E0——零點(diǎn)或零點(diǎn)附近的誤差。

（2）當(dāng)e=5d，e=10d時(shí)，示值誤差的計(jì)算公式為：天平示值誤差=天平指示值-天平秤盤載荷（標(biāo)準(zhǔn)砝碼的折算質(zhì)量修正值）。

4 電子天平的檢定其他注意事項(xiàng)

4.1 檢定工作環(huán)境

在進(jìn)行電子天平檢定時(shí)，要保證電子天平所使用的電源電壓及頻率符合其工作環(huán)境要求，同時(shí)做好接地工作，避免靜電對(duì)電子天平的計(jì)量性能造成影響。同時(shí)，檢定環(huán)境要求不能有較強(qiáng)氣流、熱輻射以及振動(dòng)等，且室溫應(yīng)保持恒定。在進(jìn)行檢定前，要檢查天平的放置狀態(tài)，調(diào)節(jié)至水平，以免影響測(cè)量的準(zhǔn)確度。

4.2 做好預(yù)熱工作

電子天平在稱量前應(yīng)當(dāng)做好通電預(yù)熱工作，使電子天平的磁通量和磁鋼達(dá)到熱平衡，使天平處于可用狀態(tài)。在條件允許的情況下，可以保持天平的長(zhǎng)期通電，以保持預(yù)熱狀態(tài)。在實(shí)際分度值達(dá)到0.01mg的電子天平，其預(yù)熱時(shí)間應(yīng)到不少于5小時(shí)，而對(duì)于實(shí)際分度值達(dá)到0.001mg的超微量天平，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)不少于24小時(shí)。

4.3 做好預(yù)壓工作

預(yù)壓工作是指電子天平完成預(yù)熱后，通過加載和卸載操作恢復(fù)電子天平傳感器的狀態(tài)，如果不經(jīng)過預(yù)壓便進(jìn)行稱量，容易導(dǎo)致天平的重復(fù)性降低。

4.4 進(jìn)行校準(zhǔn)

電子天平在進(jìn)行檢定前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用說明對(duì)電子天平進(jìn)行自校準(zhǔn)。

4.5 檢定結(jié)果的填寫

天平檢定的相關(guān)方法在上文已經(jīng)提到。在完成檢定之后，需要根據(jù)檢定的結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)結(jié)果，符合檢定規(guī)程要求的電子天平，出具檢定證書；不合格的出具檢定結(jié)果通知書，對(duì)于檢定結(jié)果的數(shù)據(jù)要做到客觀、準(zhǔn)確地記錄，下面以一檢定結(jié)果為例作出分析。

表1 天平檢定結(jié)果

從表1中我們可以看到當(dāng)0≤m≤5×102e，稱量段中各稱量點(diǎn)的誤差為0.2e，當(dāng)5×102e≤m≤2×103e，該稱量段內(nèi)各稱量點(diǎn)的誤差為0.6e，當(dāng)2×103e≤m≤Max時(shí)，該稱量段內(nèi)各稱量點(diǎn)的誤差為1.2e，可見這個(gè)電子天平的三個(gè)稱量段內(nèi)的稱量點(diǎn)誤差都是相同的，然而，事實(shí)上我們知道，得到這種檢定結(jié)果的可能性是微乎其微的，因此其本意并不是指稱量段內(nèi)各稱量點(diǎn)的誤差相同，但這種填寫方法容易讓人產(chǎn)生疑問。最大允許誤差是一個(gè)范圍值，表示一個(gè)稱量段內(nèi)所有稱量點(diǎn)的稱量誤差，在該稱量段內(nèi)各個(gè)稱量點(diǎn)的誤差可以不相同，但都不能超出這個(gè)范圍值，檢定結(jié)果是將一個(gè)稱量段內(nèi)的最大誤差值作為該段的檢定結(jié)果，檢定結(jié)果不能以一點(diǎn)代替一段，這樣表示的數(shù)據(jù)籠統(tǒng)模糊，容易帶來歧義。

5 結(jié)束語

電子天平作為一種在日常工作生活中廣泛應(yīng)用的質(zhì)量測(cè)量工具，需要重視其檢定工作。由于影響電子天平檢測(cè)的因素眾多，所以在電子天平檢定時(shí)容易出現(xiàn)異常的問題，對(duì)生產(chǎn)生活帶來不良的影響。因此，我們需要加強(qiáng)對(duì)電子天平的檢定工作，提高電子天平測(cè)量的穩(wěn)定性和精確度，保證其對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益不會(huì)造成影響，從而也進(jìn)一步促進(jìn)電子天平產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。