浅谈电子天平计量检定的影响因素及优化措施

浅谈电子天平计量检定的影响因素及优化措施
发布时间：2022-11-17T01:33:50.581Z 来源：《中国科技信息》2022年第7月第14期作者：唐明姣1 唐坤2 林宁3
[导读] 电子天平广泛应用于各类企事业单位
唐明姣1 唐坤2 林宁3
1 桂林市计量测试研究所
2 永福县计量检定测试所
3桂林市计量测试研究所
摘要：电子天平广泛应用于各类企事业单位、科研机构的实验室,其示值准确与否直接与产品质量、食品安全等相联系,提高计量技术人员检定能力,准确评判电子天平量值能力,科学合理评定电子天平示值误差检定结果的不确定度成为检验检测工作的重中之重。

由于社会经济的发展，电子天平的检定工作量业务增加，但过去的原始记录是人工填写，所以特别开发了电子天平检定管理系统。

为提高电子天平最终计量检定结果的精确性，本文分析了存在于电子天平检定中的主要问题，针对这些检定问题提出改进方案，为电子天平的检定质量和检定效率提供充分保障。

关键词：电子天平；计量检定；影响因素；优化措施
引言
电子天平是利用电磁力原理进行有效计量的称重工具，和传统的称重设备相比，电子天平的精准度更高、显示速度更快、反馈更直接，因此得到广泛应用，逐渐成为当前各项经营生产业务中的主要称重设备。

但同时，电子天平更易受外界因素影响，发生计算偏差问题的概率也比一般称重设备大。

为了避免这些偏差现象的发生，应当对电子天平的计量检定工作给予充分的重视，最大限度减少电子天平在使用中的检定问题发生概率，才能保证检定工作的平稳推进。

1电子天平检定前的准备
（1）调整水平。

电子天平使用前应调整水平，检定过程中因摆放位置不平而产生较大测量误差，等级越高影响越大。

（2）预热。

接通电源，预热至规定时间后再开始检定。

（3）校准。

因电子天平存放时间较长、位置移动、环境变化，为获得精确测量，天平检定前一般先使用自带标准砝码校准。

（4）环境条件的监控。

应配备分度值不大于0.2℃的温度计，最大允许误差低于相对湿度5%的湿度计。

（5）标准砝码的选择。

确定被检电子天平的产品名称、型号、准确度等级、最大称量、最小称量、实际分度值等信息后选择对应等级标准砝码。

2电子天平计量检定的影响因素
电子天平检定内容一般包括：（1）偏载误差，（2）重复性误差，（3）示值误差。

影响电子天平检定结果的因素很多。

在检定工作过程中，外部影响因素是客观存在的，充分认识和重视这些因素，才可能消除对检定结果的影响。

有时初次检定结果不合格，需对检定流程及环境影响因素进行分析，消除相关影响因素后重新检定，就会得到合格的检定结果，即电子天平本身不存在问题，而是外部因素导致检定结果不合格。

因此，在电子天平检定工作中，依据现行检定规程对电子天平检定的同时，应控制环境条件等因素对检定结果的影响，合理评定检定结果的不确定度，才能保证电子天平充分称量优势。

3电子天平计量检定优化措施
3.1营造良好的运行环境
电子天平是精密电子测量仪器，其构造复杂、灵敏、技术密度高，对环境条件比较敏感，有一定的环境要求，因此必须保证电子天平的运行环境符合其正常运行，否则就非常容易因为工作运行环境不良，而发生设备故障，为此要为电子天平营造良好的运行环境，就要排除环境因素可能对设备运行造成的影响。

一般来说，应当对电子天平运行环境中的温度、湿度进行控制，检定电子天平应在稳定的环境温度下进行，电子天平所在场地的室温最好维持在18℃~26℃间，温度波动控制在0.5℃/h内，相对湿度控制在55%-75%之间，电子天平摆放的台面应无明显振动，无明显气流经过，不要摆放在空调出风口这样位置，再者是控制好环境中的灰尘、微粒等，电子天平运行活动的周围，不能存在其他的杂物。

3.2预热加载
对天平预热、校准和预加载，这三个很容易被检定员忽略，但这三个步骤不做，有很大可能会使检定结果不准确。

预热是指在开展检定工作前对电子天平做通电预热处理，前面也提到了温度对电子天平的影响，电子天平的关键部件平衡式传感器，其温度来源除了环境温度外，还有元件发热产生的温度，这也会使电子天平内部温度升高，失去平衡，只有通过充分的预热，使磁钢达到热平衡，内部线路电磁变化趋于稳定后，电子天平才能重新达到平衡。

在利用电子天平置零功能，使电子天平显示回零，此时电子天平才处于可使用状态，因此检定前要对电子天平充分的预热。

完成预热后对电子天平进行一次校准，电子天平的型号不同，其校准方式也会不同，检定员依照电子天平型号选择对应的校准方式才能取得最理想的校准结果，为后续的检定工作做好准备。

预加载是对电子天平进行短暂加压和卸压操作，这是因为电子天平在长时间不使用后，其内部传感器是处于休眠状态，金属簧片也停止了工作，此时的电子天平性能处于不稳定状态，示值稳定性不好，回零不好，这样就容易导致称重结果的失准，所以需要通过预加载，让电子天平内部传感器脱离休眠状态，簧片重新恢复工作状态，最终实现测量值的稳定，确保测量结果的准确与合理。

3.3规范检定方法
电子天平会因为砝码放置的位置不同，而产生偏载误差，所以需要进行偏载误差检定。

偏载误差检定的试验载荷选择1/3最大称量的砝码，优选个数少的砝码（如果是多个砝码，放置时应均匀分布在测量区域内），按照前、后、左、右的顺序依次将砝码放到对应的测量区域内检测，记录每个位置的示值，计算示值误差，载荷在不同位置的示值误差须满足相应载荷最大允许误差的要求。

重复性检定是为了保证测量结果的一致性，试验载荷选取80%-100%最大称量的单个砝码，将试验载荷在同一位置多次测量（测量次数不少6次），根据测量结果来计算差值（示值误差的最大值减最小值），差值不得大于该载荷下最大允许误差的绝对值，才能证明电子天平具有足够的稳定性，可以投入使用。

示值误差检定以空载为起始点，逐渐加载至最大的称量，达到最大量程后逐渐卸载，直到秤盘归零，试验载荷必须包含空载、最小称量、最大允许误差转换点所对应的载荷、最大称量这几个载荷点，对于首次检定的天平，测量点数不得少于10点，对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可适当减少，但不少于6点。

在加载和卸载中，检定人员要将所有载荷点的示值记录，然后进行计算示值误差，各载荷点的示值误差不得超过相应载荷的最大允许误差。

按上述方法检定，还要注意：（1）在电子天平计量检定中，检定分度值e
非常关键，因为电子天平的最大允许误差和准确度级别都是根据检定分度值e来确定的，因此，检定开始就要确定检定分度值e，一般在电子天平铭牌上会标出e，检定员在外观检查时可记录。

（2）偏载误差和示值误差检定中计算的示值误差是对零点修正后的修正误差（零点误差为零点或零点附近的误差）。

（3）检定员在对电子天平示值读数时都要等天平稳定后读取，以免因读数问题而引入误差。

结束语
总而言之，在电子天平的应用过程中，需要了解对电子天平计量检定结果产生影响的各种因素。

同时要针对这些因素采取有效的解决措施，提高电子天平计量结果的准确性及可靠性。

为电子天平的使用创造满足要求的环境条件，降低环境因素对测量过程和结果的影响，加强对检定人员的培训，促进检定人员个人能力和心理素质的提高，减少人为因素引发的检定问题，提升检定结果的精确性。

参考文献
[1]宋晓宏.电子天平计量检定过程存在的问题与建议[J].中国高新科技，2021（06）：112-120
[2]张亮.电子天平的检定方法及计量中存在的问题[J].黑龙江科学，2021（08）：146-147
[3]吕晓梅.电子天平计量检定的若干问题与建议分析[J].质量与市场，2020（23）：77-78
[4]孙林.浅析电子天平计量检定过程存在的问题与建议[J].衡器，2019（08）：40-42。