浅谈电子天平的检定

浅谈电子天平的检定

乔媛

达拉特旗市场监督管理综合行政执法大队

内蒙古自治区鄂尔多斯市017000

摘要：电子天平是最常见的计量器具之一，但是，很多检定人员在检定过程中不按照检定规程进行检定，“随意检定”的现象常有发生，也出现了很多检定结果“假错误”的现象，给检定机构造成了不好的印象。

关键词：电子天平；检定；注意事项；

前言

电子天平是一种常见的实验室精密仪器，也是最常见的计量器具之一，他被广泛地应用于量值传递、科学检测和产品检验中。电子天平主要是由其功能键、天平门、水平仪、节螺丝、称量台、显示屏、以及水平调构成。电子天平是根据电磁力来达到称量物体的重量的，在其载物台下有一个类似的金属盘，构成一个电容，放上重物，产生形变造成电容的电压变化从而量出重量即把力的变化转化成电的变化。与传统的机械天平相比，电子天平具灵敏度高、响应速度快、稳定性好等优点。

1电子天平的工作原理

电子天平的工作原理主要涉及到以下方面内容：电子天平一般都是使用的电磁力平衡的原理来称量物体的重量。当在秤盘上施加载荷时，秤盘的位置就会发生相应的变化，电子天平中的位置检测器会将秤盘位置发生的变化量通过PID调节器和放大器转换为电流信号，然后在采样电阻上将其转换为与载荷对应的电压信号，通过低通滤波器对电压信号进行滤波处理，然后由A/D转换器变成数字信号再经由计算机进行数据处理之后将数值显示在天平的电子屏幕上。电子天平一般还具有自动检测、自动校准和去皮等功能，超载或者故障时，电子天平还会发出警报。所以电子天平基本上实现了称重的智能化和自动化，很快就被广大的使用者接受。但是电子天平的功能越多，操作越方便，其内部系统就越复杂，仪器越精密。这就要求在使用电子天平的过程中，要轻拿轻放，防止撞击影响电子天平的精确度，对有腐蚀等特殊性质的物质进行称量时，要使用隔离保护物品，避免这类物质与天平托盘直接接触，称量后再进行去皮处理，避免托盘腐蚀影响天平称量的准确度。

2电子天平检定误差影响因素分析

为了更好的对电子天平的实际标尺进行明确，要对其分度值进行确定，这样能够避免在使用的时候出现失误的情况，同时，也能更好的对最小的值进行辨别。在检定工作中，工作认真细致是一方面，更主要的还是技术因素，只有检定人员全面了解并掌握电子天平基本知识，才能在检定工作中，避免出现操作不当造成的影响，除了上述人为因素影响外，我们还要注意检定过程中出现的客观影响因素，主要受到如下几方面影响。

（1）预热因素影响。天平示值准确与否，直接影响测量质量，示值准确与否的关键点，则在于天平预热时间是否把握得当，我国标准的天平使用规则表明，天平预热时间一般应该保持在半小时以上，并没有规定上限时间，这就需要检定人员凭工作经验进行估算，这主要取决于对天平类型的掌握、工作原理的了解，同时还要熟知天平使用说明，这样才能得出接近标准值的天平预热时间，一般情况下，预热时间和天平精确度成正比关系，在对天平进行预热时，要充分考虑到其功能性的发挥，预热时间不足，则无法发挥效能，只有预热时间达到标准，才能进行下一步的检定。（2）预压因素影响。电子天平虽然预热开机，但是在使用过程中，如果长时间不操作，就会出现休眠的状态，这时如果检定，则检定结果就会出现偏差。要想打破休眠状态，快速进入工作状态，就需要在检定前做好天平预压操作，事前，要用砝码先进行负荷加载，使天平产生运动，这时候先不要考虑检测结果是否准确，启动天平达到一定预压后，才能回零。（3）检定因素影响。在进行天平检定时，一般的工作程序认为，天平显示零位就可以进行检定了，但事实却不是这样，如果直接称量则会导致数值不准，影响后序操作。当发现电子天平开机显示归零时，并不能马上进入测试状态，这时候的数值表明天平称量零位是较为稳定的，基本符合标准要求。在对电子天平进行全面衡量时，不能只考虑到一个因素，要做到全面科学，对其他类技术指标要有一个完整的检定，才能说明天平是合格的。电子天平长期不使用、位置变动、工作环境等，对天平的测量精准度均产生影响，在进行天平检定时，均需要全面考虑。

3电子天平的检定

3.1外观检查

电子天平是对物质的质量进行分析及精密测量的质量仪器。检定前首先对电子天平进行目测检查，其中包括：计量特征、标记、天平的使用条件的地点是否合适等。依据国家检定规程，电子天平没有标注检定分度值，外观检定第一步就不合格。电子天平的工作台应当平稳和牢固，具有十分的刚度，同时具有一定的防震功效。电子天平存放的室内环境对于电子天平检定结果的准确度有着重大的影响。送检的电子天平，应当在指定的室内检定环境中平稳存放至24h以上，使电子天平内的机械结构趋于平稳，同时使电子天平的整机与检定的室内环境的温度和湿度相平衡，再进行检定或检定工作。

3.2重复性

在条件相同的情况下，多次连续测量同一输入值所得的输出值，可得到他们极限值间的代数差，我们把这种差叫做重复性误差。在进行电子天平重复性检定作业时，电子天平所处的状态应该是空载或加载情况。电子天平属于一种特别精密的仪器，在进行实际测量时，应把气流、静电、震动等因素都应考虑全面，这些都会影响到电子天平的精确度与重复性。在检定电子天平时，实际测试环境应较稳定，应把外界干扰屏蔽。Emax-Emin为电子天平的重复性，其中Emax表示加载时天平示值误差的最大值，Emin表示加载时天平示值误差的最小值，我们把示值误差的最大值与最小值进行相减得的绝对值为重复性误差，此误差没有正负之分，在重复性检定操作中，我们用称量结果中的最大减最小来表示重复性误差。

3.3偏载误差

其中一个重要的工作环节就是偏载测试，在进行偏载测试中产生的示值误差就是偏载误差，示值产生误差的主要原因就是测试时载荷的位置变化。在进行检定时，要对空载以及加载两种不同的平衡位置分别技术以及记录，载荷增加一次必须将电子天平反零一次，测量得到的处于同一载荷的数次衡量的数值之间相差的部分，不允许大于相关规定中在这个载荷出的绝对值与最大允许误差值，另外各处的载荷点产生的示值误差不允许大于电子天平在此处载荷的规定的最大误差，这样的检定结果才算符合要求，在进行检定时，检定人员使用规范化的方式将保存完好，没有沾染灰尘的标准的砝码放在电子天平的秤盘的四个角的位置上，每一个角上的标准的砝码都距离秤盘的中心位置又1/2的距离，然后再将标准的砝码放置在秤盘的正中央的位置上，依次测量出5个不同位置上的示值，然后再将数据记录下来，将数据中的最大误差与最小误差的绝对值进行减法运算，保证最终计算的结果比标准规定的偏载误差值要小。

3.4示值误差

电子天平载荷点的最大允许误差包含电子天平“线性误差”的影响，也包含电子天平内校砝码，重复性及四角误差等多方因素的影响。示值误差是相对真值而言的，由于真值不能确定，实际上使用的是约定真值或实际值。为确定测量仪器的示值误差，当接受高等级的测量标准对其进行检定或检定时，应该测量标准器复现的量值即为约定真值，通常称为实际值、检定值或标准值。检定方法：用标准砝码采用直接测量法，检定电子天平各技术参数的示值，可得电子天平示值与标准砝码值之差，即为电子天平的示值误差。各载点的示值误差不得超过该天平在该载荷时的最大允许误差。无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对于首次检定的天平，测量点数不得少于10点，对于后续检定或者使用中检定的电子天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6点。计量检定人员，对电子天平进行检定时，如果电子天平各载荷点的最大允许误差超差，就完全可以判定该电子天平不合格。

结语：

电子天平的检定工作是一项相对复杂的工作，检定人员不仅需要拥有较强理论知识，同时还要拥有一定的实践经验，同时按照JJG1036-2022《电子天平检定规程》的要求进行检定，并对电子天平的检定数据进行认真的分析、总结，使得电子天平的检定结果更加准确可靠。

参考文献：

[1]倪忠英．如何确保电子天平在使用中的准确性[J].中国计量，2012.

[2]史梦远，崔骊，黄殿忠.电子天平检定中的问题探讨[J].中国医学装备，2011.

[3]侯婉辉.电子天平的常见故障与排除[J].科技创业月刊.2011.