电子天平检定的重要性步骤及其影响因素和注意事项.pdf

SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.16 探 索 与 争 鸣科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION电子天平检定的重要性步骤及其影响因素和注意事项崔紫楹(青海省计量检定测试院 青海西宁 810000)摘要：在社会生活水平不断提升的新时代，各行各业随之不断发展，量器得到了日渐广泛的应用。电子天平作为一项重要量器，也相应在各个企事业单位中发挥了重要作用。但在电子天平长期使用过程中，出现误差等问题难以避免。为使误差降到最低，定期做好检定工作尤为重要。该文以电子天平检定工作实际情况为依据，阐释了其工作原理与检定重要性，并就其操作步骤做出了相关陈述，最后提出了检定过程中的影响因素与注意事项，以期为同行业人员提供帮助。关键词：电子天平 检定步骤 影响因素 注意事项中图分类号：TN915.08文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)16-0233-04Important Steps,Influence Factors and Precautions of Electronic Balance VerificationCUI Ziying(Qinghai Metrological Verification Test Institution,Xining,Qinghai Province,810000 China)Abstract:In the new era of the continuous improvement of social living standards,all walks of life also continue to develop,and measuring instruments have been increasingly widely used.As an important measuring instrument,the electronic balance has also played an important role in various enterprises and institutions.However,in the long-term use of electronic balances,errors and other problems are difficult to avoid.In order to minimize the error,it is particularly important to do a good job of verification regularly.Based on the actual situation of electronic balance verification,this paper explains its working principle and the importance of verification,makes relevant statements on its operating steps,and finally puts forward the influence factors and precautions in the verification process,so as to provide help for personnel in the same industry.Key Words:Electronic balance;Verification step;Influence factor;Precaution电子天平是在电磁力平衡重力原理辅助下制成的一种量器，其体积较小且功能齐全，操作过程简单，因而得到日渐广泛的应用。在长期应用过程中，做好电子天平检定工作不容忽视。为保障电子天平测量的精准度与可靠度，在检定工作中需要使用标准砝码，以正确的检定流程提升其后续使用效果。1 电子天平工作原理与检定重要性1.1 工作原理电子天平的部件可细化为秤盘、传感器、位置检测器、功率放大器、PID调节器、低通滤波器、显示器等各项内容。其中秤盘与显示器为外部硬件，当电子天平所受电磁力平衡传感器出现变化时，秤盘位置也相对改变，感应光源的位置随之变化，并相应转化为电信号。在电信号被调节器与放大器转换为电流后，相应的电流将体现于线圈中。在电磁力与物体质量达到平衡状态时，秤盘也将相应恢复平衡。因此，电子天平反馈的电流量与其所称量物体质量成正比，在测量反馈电流的情况下，将电流转化为数字信号，再对数字信号DOI：10.16661/ki.1672-3791.2210-5042-5367作者简介：崔紫楹（1993），女，本科，助理工程师，研究方向为力学。233SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯探 索 与 争 鸣 2023 NO.16 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯进行微机控制，最终数据经处理后将在显示器上以数字形式体现，电子天平结束工作流程。1.2 检定的重要性计量检定工作是量器在使用过程中的重要环节，此环节能保障电子天平计量性能，使其得到精密质量控制。尤其在各项实验与医学诊断工作中应用电子天平时，保障测量结果精准更为重要，因此，定期对电子天平进行检定也是不可或缺的工作内容，在做好检定的前提下，电子天平才能更准确地传递其质量量值。在具体操作过程中，计量检定人员需要严格依照国家计量检定流程与检定方法，避免各类因素影响检定工作，以更为精准的方式检定电子天平综合性能，为其提供更为可靠的结果。2 检定操作步骤电子天平计量检定流程包括外观检查、安置天平、接通电源、校准电子天平、关机、填写检定记录与证书6个步骤。2.1 外观检查进行外观检查时，首先需要确保电子天平外观能看到清晰的制造厂名与商标，并同时标明产品名称、型号规格、准确度级别与最大称量等。其次，需要查看电子天平的检定分度值与实际分度值，明确其出厂编号与出厂日期，再检查其电源电压与电源频率。再次，确保电子天平显示器亮度均匀，不存在影响读数等问题。当检定有水准器的天平时，需要确保其气泡能调至居中位置。最后，再检查天平外框，确保其外框严密，并做好相关检定信息记录工作。2.2 安置天平电子天平在工作过程中主要测试的是平衡力，因此安置天平时也需要先明确操作位置，在此位置将天平以水平方式安置，保证水准器气泡居中，以此确定电子天平的平衡度。2.3 接通电源电子天平在使用过程中需要注意远离热源，在接通电源后需要先预热，再依照天气情况对预热时间做出合理调节，使天平处于平衡稳定的状态。2.4 电子天平校准2.4.1 保障天平平衡状态在电子天平空置的情况下对其进行校正，并对其实施预加载。在校正开始前需要先确保天平数据归零，可按住CAL键，发现显示器中显示出“CAL-”的字样时即停止，当“CAL-”字样后出现闪烁的数字时，则需要放置相同的校准砝码，如闪烁码显示为“100”，则需要在秤盘上放入100 g标准砝码，确保显示器上出现“100”的字样。此后则需要关闭门窗，在长时间关闭门窗的前提下，如数字保持不变并在取下砝码后归零，则可判定为通过检定。但当数字发生变化或无法归零时，则需要再次进行试验。2.4.2 检定电子天平偏载误差为确保电子天平的测量结果一致，可在秤盘各位置增加载荷，将试验载荷量确定为1/3（最大称量+最大加法除皮效果）砝码，在秤盘中划分出不同区域，在各个区域中选择一个点确定测量位置，得出示值误差，在示值误差低于最大允许误差数值的情况下，即可判定为符合检定要求。2.4.3 检定电子天平重复性在对电子天平进行检定时，也需要重视其重复性，即在检定条件相同的情况下，可使用相同的电子天平对相同载荷进行多次衡量，并比较多次衡量结果之间的差值。重复性检定应当在电子天平空载与加载的情况完成，其中试验载荷可取电子天平最大衡量的80100单个砝码，保证测量6次以上，再记录每次加载与空载平衡状态下的读数。在多次测量相同载荷的数值与标准值的差距在最大允许范围内的情况下，即可判定检定合格，同时每次增加载荷都需要归零一次。2.4.4 检定电子天平示值误差示值误差是校正零点修正后的误差，在电子天平检定试验中，试验载荷需要涵盖空载、最小衡量、影响天平误差值转换点所对应的载荷与最大衡量。在首次使用电子天平时，需要保证点数大于10点，后续使用则需要保证点数大于6点。在测试过程中需要由零载荷入手，逐步提升载荷量，直至载荷量达到最大衡量值，再逐步减少载荷，直至零载荷为止。2.5 关机完成全部检定工作后即可关机，需要先关闭电源，再将防尘罩盖在电子天平上方，使电子天平隔离灰尘。2.6 填写检定记录与证书在分析测量结果时，仍需填写相关检定记录，并评估检定结果的可靠性，依照实际结果出具相应检定证书或检定通知书1。3 电子天平检定的影响因素3.1 人为因素在电子天平检定工作中，人为因素是影响检定的重要因素之一，由于检定人员职业素养相对缺失，操作过程易存在不合格情况，无形中使检定结果也缺乏应有的精准度。如部分检定人员在工作中过度追求使得，使用电子天平前缺乏应有的登记，使电子天平的载荷量无形中加大，长此以往则容易损坏电子天平内部234SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯 2023 NO.16 探 索 与 争 鸣科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION元件，影响后续检定的精准性。同时部分电子天平类型相对特殊，在使用与检定时的方法也存在差异，但部分检定人员并未注意此类电子天平的特性，仍采取常用的大众型检定方法，对电子天平造成了一定损坏。同时，在使用电子天平的过程中，也需要依照实际类型选择检定重力，一旦无法正确选择，则容易由于人为失误对电子天平造成损坏，使整体检定结果缺乏精准度。3.2 环境因素当电子天平处于不同环境时，其检定结果也容易相应受影响。如当电子天平在检定过程中所处环境温度过高或过低，都容易对其灵敏度造成不利影响，同时环境湿度与环境压强等都可能影响检定结果，且检定过程中存在振动情况时，电子天平的准确度也难以得到保障。3.3 装置因素电子天平属于精密仪器，在使用与检定过程中都需要固定装置，尤其标准量值计量对电子天平的固定模式要求更高。且电子天平在使用过程中，位置、仪器、仪表等设备都可能存在误差，即使检定人员严格依照相关标准完成操作，也难以完全避免误差，此类误差无形中也影响电子天平计量精准度。由装置因素引发的误差对电子天平自身影响并不大，但对计量结果造成影响，进而为检定人员后续工作造成影响2。3.4 方法因素为保障电子天平检定工作的精准度，需要严格按照检定方法与检定流程完成相关工作。一旦操作未按照相应方法完成，则容易影响检定结果精准度。如预热时间不足时，电子天平内部零件可能存在难以高度匹配的问题，此问题容易影响电子天平内部构件与传感器之间的热平衡，导致检定结果存在误差。当预压环节不到位时，电子天平则将长时间处于空载状态，导致其内部构件休止，此时衡量则容易影响内部精密构件灵敏度，使示值存在不稳定性，甚至导致更为严重的误差。大部分电子天平都存在自动校准功能，但检定人员不能盲目信任此项功能，仍需进一步对其进行校准，当过于信任自动校准功能时，电子天平的检定结果也难以保持精准度3。4 电子天平检定的注意事项4.1 在检定环节中的注意事项4.1.1 水平调整环节的注意事项对于检定前尚未使用过的电子天平，需要检定人员先进行水平调整，再保持静置满24 h。此操作旨在使电子天平内部零件保持机械平衡，并提升对周边环境温度的适应性。在电子天平处于温度平衡状态后，即可调整水准器，使其处于居中位置，再进行检定。此项操作旨在使电子天平内部零件保持平衡状态，在电子天平长时间不使用的情况下，内部零件平衡也容易丢失。应做好水平调整并静置24 h是应有平衡丢失的有效重力。检定人员在开始检定前需要依照具体情况判断其水平调整情况，以此提升后续计量检定操作的严谨度。此外，还需要对检定结果做好对比，以此排除电子天平计量功能的偏差。4.1.2 预热与预压环节的注意事项电子天平检定前的预热与预压环节不可或缺，检定人员需要高度重视。现阶段新型电子天平功能已不断完善，预热时也需要参照其具体功能，并对预热时间做出有效调整，同时需要选择正确的预热方法，以此避免不合理预热影响电子天平内部其他部件精准度。预热时也需要注意电子天平所处环境中的电磁干扰与噪声干扰，可使用外置变压器控制此类干扰，以此保障电子天平检定质量。完成预热后仍需要对电子天平进行预压，检定人员在此环节需要做好加压与卸压两项工作。加压旨在保障电子天平内部构件得到精准体现，消除其中存在的摩擦与迟钝等问题。卸压旨在观察电子天平显示值能否顺利归零，当未能归零时则可判定电子天平内部构件存在失衡或计量功能错误，需要做好相应调整。完成预压后，检定人员也需要确定电子天平的运行状态，尤其需要明确其承压部位能正常运转，以此提升检定工作水平4。4.1.3 检定环境控制环节的注意事项作为一种精密仪器，电子天平的检定环境要求相对较高。其所处环境中的温度、湿度、压力、稳定性都对检定工作造成一定影响，因此控制检定环境尤为重要。做好检定环境控制工作，保障检定环境与相关要求相契合，消除环境因素对检定工作造成的不利影响，能提升检定结果的精准度，使检定工作更具效果。如控制检定环境温度时，需要遵循控制室温度在-1040 的规定，同时将灰尘量控制在限定范围内。此外也需要避免湿度过大与粉尘过多等问题，此类问题都对计量检定结果的精准度造成不利影响。当存在超标的环境条件时，检定人员需要积极干预后续工作，以此使各项指标都能符合标示，在此前提下进一步开展检定工作，以提升检定结果的准确性。在整体检定过程中需要注意关闭空调与排风扇等设备，并保障室内不存在气流，同时保障电子天平与电磁干扰等来源保持一定距离。235SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯探 索 与 争 鸣 2023 NO.16 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯4.2 保障检定准确性的具体措施在电子天平检定工作中，为提升结果的精准度，需要加大对整体操作环节的控制力度，具体可由三方面入手。一是对电子天平灵敏度做出有效控制，灵敏度是电子天平在工作过程中的反应程度，也是其获取数据精准程度的重要体现。在控制过程中，检定人员需要严格依照相关标准完成检测。二是严格控制电子天平最大误差，此环节也是检定工作中的重要环节，对检定结果造成严重影响。需要检定人员对可能导致误差的因素与加大误差的因素都进行综合考量，尽量全面顾及不同因素，为提升检定结果精准度提供有力保障。三是对电子天平重复性做好控制，此环节需要检定人员具备一定耐心，对相同物品反复测量，并比较多次测量结果。在此过程中，也需要严格控制影响测量结果的各项因素，使整体结果更为精准与可靠5。4.3 具体操作环节的注意事项检定工作是监管部门对精密仪器实施的一项有效监测工作，此项工作质量水平对各行各业后续生产造成一定影响。因此，检定人员需要在电子天平检定过程中注意各事项，以此硲检定效果。4.3.1 合理选择标准砝码标准砝码种类相对较多，在对电子天平进行检定时需要检定人员根据检定对象做出合理选择。在确定标准砝码的过程中，需要注意所选砝码不能超出电子天平劲旅的最大误差值的1/3，同时也需要检定人员严格依照标准砝码做好相关衡量工作，以此保障电子天平性能，提升检定结果精度6。4.3.2 密切关注电子天平免检问题由市场中流通的电子天平整体情况来看，现阶段已有越来越多的电子天平具备免检能力，如最小制度未超过1 mg的电子天平无需检定其鉴别力、检定标尺分度值不相等时无需检定其鉴别力、具备标准功能的电子天平也符合免检要求。在检定工作中除符合免检标准的电子天平外，其余电子天平都需要严格依照检定标准做好检定工作，保障其后续使用的准确性。4.3.3 保障检定证书的规范性与合理性当检定工作完成后，检定人员也需要依照检定结果出具规范合理的检定证书，同时编制检定证书时需要保障其具备法律效力，以保障电子天平市场环境的稳定性。4.3.4 明确电子天平分级与允差在电子天平未给出检定分度值前，检定人员往往倾向于将电子天平精准度当作其最小分度值。但检定标尺分度仅为对电子天平精准度级别做出评定的数值，或可视作对天平允许最大误差的判定依据。允许超过的最大误差需要控制在1d以内，即e=d或e=2d。在此过程中需要先明确电子天平前期示值，排除可能存在的误差，在具体判定过程中，检定人员可利用公式P=I+1/2e-L，其中P为修约前期的电子天平示值，I代表电子天平的示值，L代表附加砝码值。计算检定误差时可利用E=P-L的公式，其中E代表化整前期的示值误差，L代表载荷值。此后，可进一步利用EC=E-EO的公式，其中EC代表化整前的修正误差，EO代表电子天平在零点附近的误差或零点。在各种公式不断得到应用的情况下，电子天平检定工作的分级与误差也能更为明确，后续检定工作进展也能随之更为精准7。5 结语综上所述，电子天平在各行各业中的应用范围日常拓宽，作为一种精密仪器，其长期使用过程中容易存在误差不断增大的趋势。为避免误差对衡量工作的不利影响，做好相应计量检定工作尤为重要。相关从业人员需要明确检定工作的重要性与检定原理，对影响检定的各项因素进行综合考量，并在检定工作中不断完善各个环节，避免不良因素对检定工作造成的影响。同时，需要合理选择标准砝码，关注免检问题，完善检定证书，使电子天平检定工作日臻完善，为后续检定工作顺利进行提供有力保障。参考文献1 张帆.连云港市计量检定测试中心公益职能强化研究D.湘潭:湘潭大学,2020.2 丁辉.衡器检定机器人视觉系统的开发与设计D.太原:太原理工大学,2020.3 高秀梅.电子天平盲点与常见检定校准方法J.中国高新科技,2022(7):50-51.4 陶诗.浅谈电子天平计量检定的影响因素及优化措施J.计量与测试技术,2022,49(1):79-80.5 徐亚迪.检定分度值 e 对电子天平检定结果的影响分析J.安徽冶金科技职业学院学报,2022,32(1):47-49.6 周滟.影响电子天平计量检定的因素及解决方法J.设备管理与维修,2021(16):125-126.7 李海燕,齐光悦,刘江涌,等.影响电子天平检定结果因素实例分析J.中国计量,2021(8):116-117.236