天平砝碼檢定誤差分析

高盛凱

（常熟市計(jì)量測(cè)試所，江蘇 常熟 215500）

1 砝碼檢定概述

砝碼是進(jìn)行天平測(cè)量過(guò)程中必不可少的一項(xiàng)測(cè)量配件，因此砝碼的質(zhì)量一直是進(jìn)行測(cè)量工作人員主要關(guān)注的問(wèn)題。因此其在檢定的過(guò)程中具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：

1.1 側(cè)重重量上的考量

天平之所以能對(duì)物質(zhì)進(jìn)行一定的測(cè)量主要就是依靠杠桿平衡原理，通過(guò)調(diào)節(jié)砝碼的多少來(lái)測(cè)定物質(zhì)的最終重量。因此砝碼重量的準(zhǔn)確性成為了進(jìn)行天平測(cè)量的關(guān)鍵。因此在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中有關(guān)工作人員主要的工作任務(wù)就是對(duì)砝碼的質(zhì)量進(jìn)行檢定，保障其與表達(dá)質(zhì)量相同。

1.2 遵守國(guó)家相關(guān)規(guī)定

與一般的檢定不同，針對(duì)砝碼的檢定，我國(guó)有關(guān)部門進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，針對(duì)砝碼的檢定方式，檢定周期等都進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)定，進(jìn)而增加了砝碼檢定過(guò)程中的規(guī)范性。

2 砝碼檢定誤差

2.1 砝碼檢定誤差的種類

2.1.1 可預(yù)見(jiàn)性誤差

在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中有些誤差的原因是可以被預(yù)見(jiàn)的，我們就將這種可以預(yù)見(jiàn)原因的誤差稱之為可預(yù)見(jiàn)性的誤差。在日常的砝碼檢定的過(guò)程中這種可預(yù)見(jiàn)的誤差一般包括以下兩種：

1）誤差具有一定的規(guī)律可循。天平作為一種古老的測(cè)量工具其具有著一定的歷史演變，因此在不斷實(shí)踐的過(guò)程中人們對(duì)于砝碼檢定過(guò)程中可能出現(xiàn)的一些失誤已經(jīng)有所認(rèn)識(shí)，并整合出了一定的經(jīng)驗(yàn)。

尤其是一些有跡可循的誤差更是被進(jìn)行了一定的總結(jié)，為砝碼的檢定，誤差的分析起到一定的參考作用。而砝碼誤差規(guī)律性的出現(xiàn)就是其中一種。例如，在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中由于天平兩臂不等經(jīng)常會(huì)使測(cè)量出的錯(cuò)誤數(shù)值呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，一旦這種規(guī)律性出現(xiàn)則誤差就具有一定的可預(yù)見(jiàn)性。因此，在日常生活中工作人員經(jīng)常將其當(dāng)做砝碼檢定的第一關(guān)注對(duì)象，以避免因天平兩臂不等而造成砝碼檢定失誤。

2）誤差具有一定的穩(wěn)定性。在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中一些砝碼自身雖然具有著一定的問(wèn)題，但是由于受到設(shè)備或者操作人員的影響，導(dǎo)致在進(jìn)行檢定的過(guò)程中其一直保持著一個(gè)均衡不變的值使得檢定結(jié)果出現(xiàn)誤差。

因此在進(jìn)行檢定的過(guò)程中如果檢定出現(xiàn)失誤使得砝碼一直處于一個(gè)穩(wěn)定而均衡的數(shù)值，那么有關(guān)人員就可以從人力，物力等方面入手，對(duì)其進(jìn)行解決。

2.1.2 不可預(yù)見(jiàn)性誤差

除了上述一些可以預(yù)見(jiàn)的砝碼檢定誤差，在實(shí)際的工作過(guò)程中還有一些檢定誤差產(chǎn)生的原因是不可預(yù)見(jiàn)的我們將這部分誤差稱之為不可預(yù)見(jiàn)性誤差，一般而言不可預(yù)見(jiàn)性誤差可能由以下幾個(gè)方面造成：

1）不可預(yù)見(jiàn)的外界因素。外界環(huán)境的變化是多種多樣的，其對(duì)于砝碼的檢定會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在日常實(shí)踐過(guò)程中由外界因素造成的砝碼檢定失誤一般不具有共性的特征，因此我們無(wú)法通過(guò)掌握共性特征來(lái)預(yù)見(jiàn)造成砝碼檢定誤差的原因，進(jìn)而為修正砝碼質(zhì)量造成了一定的阻礙。例如，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中測(cè)量值出現(xiàn)失誤，測(cè)量人員很難對(duì)其原因進(jìn)行分析，并且難以把握其出現(xiàn)的規(guī)律，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)測(cè)量工作的停滯甚至失敗。

2）工作上的失誤與疏忽。在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中，工作上的失誤與疏忽是不可預(yù)見(jiàn)的，其可以是工作人員操作過(guò)程中的不準(zhǔn)確，也可以是測(cè)量數(shù)值與實(shí)際質(zhì)量不相符等。

一般而言工作人員在工作上的失誤與疏忽不是出于工作人員的主觀故意，而是不經(jīng)意的行為因此很難被工作人員發(fā)現(xiàn)，為砝碼檢定誤差產(chǎn)生原因的分析產(chǎn)生了一定的阻礙。

2.2 引起砝碼檢定誤差的原因

2.2.1 設(shè)備原因造成的誤差

要想對(duì)砝碼檢定失誤進(jìn)行避免與完善，有關(guān)人員應(yīng)從發(fā)掘引起砝碼檢定誤差的原因入手，只有將問(wèn)題產(chǎn)生的脈絡(luò)梳理清楚才能更好的對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決，具體來(lái)說(shuō)造成砝碼檢定誤差做直接的原因及時(shí)設(shè)備原因，主要包括以下幾個(gè)方面：

2.2.1.1 天平不等臂

在日常生活中我們較為常用的是等臂天平，這種天平在應(yīng)用的過(guò)程中具有著操作簡(jiǎn)單，檢定方便的特點(diǎn)。但是由于天平種類的不同，測(cè)量用途的不同，除了等臂天平外，還存在著不等臂天平，電子天平等。

在利用不等臂天平對(duì)砝碼進(jìn)行檢定的過(guò)程中，由于天平臂的不均衡，使得檢定者難以對(duì)天平的測(cè)量進(jìn)行把握，進(jìn)而造成砝碼檢定上的失誤。

2.2.1.2 天平喪失準(zhǔn)確性

天平是進(jìn)行砝碼檢定的主要工具，一旦天平喪失準(zhǔn)確性，那么砝碼的檢定就很難順利進(jìn)行。具體來(lái)說(shuō)造成天平喪失準(zhǔn)確性的原因主要包括，檢定過(guò)程中部件間的摩擦，天平自身清潔工作不到位帶有一定的粉塵或纖維。

這些問(wèn)題看似不大，但是在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中其都有可能對(duì)天平的平衡性產(chǎn)生影響，造成砝碼檢定過(guò)程中的誤差。

2.2.2 人為原因造成的誤差

目前在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中仍需要工作人員進(jìn)行手動(dòng)檢定，因此在實(shí)際的過(guò)程中因?yàn)楣ぷ魅藛T的原因造成砝碼檢定的誤差也時(shí)有出現(xiàn)，具體來(lái)說(shuō)人為原因造成的誤差主要包括以下幾個(gè)方面：

2.2.2.1 生理性的檢定失誤

人與機(jī)器相比具有著一定的特殊性，在一些精細(xì)的判斷上會(huì)受到生理上的局限難以做到精準(zhǔn)的判斷。尤其是在進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取的過(guò)程中，由于肉眼視力有限，因此經(jīng)常會(huì)造成數(shù)據(jù)的誤讀或是數(shù)據(jù)讀取結(jié)果不夠精準(zhǔn)等造成砝碼檢定的誤差。

2.2.2.2 操作不當(dāng)造成的檢定失誤

工作人員在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中要進(jìn)行一系列的操作，在進(jìn)行這些操作的過(guò)程中工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守砝碼檢定的規(guī)章制度，按照具體的規(guī)定進(jìn)行。但是由于砝碼檢定工作在監(jiān)督與管理方面存在一定的缺陷性，因此使得一些個(gè)別砝碼檢定工作人員在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中出現(xiàn)違規(guī)操作的現(xiàn)象，使得砝碼檢定的結(jié)果難以得到有效的保障。

2.2.3 環(huán)境原因造成的誤差

除了設(shè)備原因與人為原因之外，環(huán)境原因也是造成砝碼檢定失誤的主要原因之一，具體來(lái)說(shuō)環(huán)境原因主要表現(xiàn)在空氣浮力對(duì)砝碼檢定的影響。眾所周知空氣是具有一定的浮力的，但是由于其浮力相對(duì)較小，對(duì)日常生活的影響不大，因此有關(guān)人員在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中會(huì)對(duì)空氣浮力因素進(jìn)行一定的忽略。

但是通過(guò)實(shí)踐證明，空氣浮力有時(shí)也會(huì)對(duì)砝碼檢定造成一定的誤差，尤其是對(duì)一些精密性的測(cè)量而言，空氣浮力更是不可忽視的影響因素。

3 避免砝碼檢定誤差的方法

3.1 強(qiáng)化設(shè)備管理，做好準(zhǔn)備工作

通過(guò)上文的論述我們可以得出，造成砝碼檢定失誤的原因主要包括三個(gè)方面，既設(shè)備，人力，環(huán)境。因此要想避免砝碼檢定誤差的出現(xiàn)，也應(yīng)從這三個(gè)方面入手，首先就設(shè)備而言有關(guān)人員應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

3.1.1 強(qiáng)化設(shè)備管理

由于天平經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中被使用，因此其在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中對(duì)于精確度有著相對(duì)高的要求。鑒于此，有關(guān)工作人員應(yīng)強(qiáng)化對(duì)天平的管理工作，首先應(yīng)對(duì)天平進(jìn)行合理的存放，并且對(duì)天平的使用以及天平的特征進(jìn)行一定的了解。

其次，在存放砝碼的過(guò)程中，要注意砝碼的保存，避免砝碼受到磨損造成質(zhì)量的減輕。

3.1.2 做好準(zhǔn)備工作

天平的準(zhǔn)備工作主要包括天平的清潔以及天平的擺放等。就清潔而言有關(guān)人員應(yīng)定期對(duì)天平進(jìn)行擦拭，并在應(yīng)用之前進(jìn)行一定的清潔，避免粉塵，纖維等出現(xiàn)。除此之外，天平的擺放也應(yīng)得到有關(guān)人員的注意，選取平坦的桌面進(jìn)行擺放，保持天平處于水平位置。

3.2 提高人員素質(zhì)，重視檢定監(jiān)督

由于砝碼的檢定離不開(kāi)工作人員的操作因此在實(shí)際的工作中有關(guān)單位應(yīng)就操作人員的素質(zhì)進(jìn)行一定的提升。具體來(lái)說(shuō)包括以下幾個(gè)方面：

3.2.1 提高人員素質(zhì)

人員素質(zhì)的提高包括兩個(gè)方面，一是要對(duì)工作人員的工作責(zé)任感以及注意力進(jìn)行提升，這主要是為了盡量減少生理性的誤差，生理性的誤差在實(shí)際的工作中是不可被避免的，這是由人類的生理特征所決定的。

因此針對(duì)生理性的誤差我們只能通過(guò)增強(qiáng)員工的責(zé)任感，提高員工工作過(guò)程中的注意力等方法，讓工作人員可以通過(guò)主觀上的努力，精神上的集中盡可能的對(duì)生理誤差進(jìn)行一定的降低。二是，加強(qiáng)工作人員的操作規(guī)范。這主要是因?yàn)楣ぷ魅藛T在進(jìn)行砝碼檢定的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)由于操作失誤造成砝碼檢定的誤差，因此有關(guān)單位應(yīng)明確操作制度，對(duì)工作人員工作行為進(jìn)行一定的限制，使得砝碼的檢定具有一定的規(guī)范性。

3.2.2 重視檢定監(jiān)督

監(jiān)督工作是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的有效手段之一，因此在進(jìn)行砝碼檢定工作的過(guò)程中，有關(guān)單位也應(yīng)重視監(jiān)督手段的應(yīng)用，針對(duì)砝碼的檢定進(jìn)行一定的監(jiān)督，減少工作人員在進(jìn)行砝碼檢定過(guò)程中工作上的失誤。

3.3 綜合各項(xiàng)因素，注意檢定細(xì)節(jié)

在進(jìn)行天平測(cè)量的過(guò)程中對(duì)其結(jié)果產(chǎn)生影響的因素有很多，想要保證天平測(cè)量的準(zhǔn)確，砝碼檢定的無(wú)誤。有關(guān)砝碼檢定人員應(yīng)對(duì)砝碼檢定的內(nèi)容進(jìn)行一定的拓展，綜合各項(xiàng)因素對(duì)砝碼進(jìn)行檢定，只有不斷的細(xì)化砝碼檢定的方法才能避免各種因素的影響。

除此之外，有關(guān)人員還應(yīng)對(duì)砝碼檢定的細(xì)節(jié)產(chǎn)生重視，將砝碼檢定的每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行把握，避免因?yàn)榧?xì)節(jié)原因造成砝碼檢定的誤差。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，砝碼的檢定與天平測(cè)量的準(zhǔn)確性有著密切的關(guān)系，有關(guān)人員要想對(duì)天平測(cè)量結(jié)果進(jìn)行保障就要不斷加強(qiáng)對(duì)砝碼檢定的把握，促進(jìn)砝碼檢定工作質(zhì)量的提升，減少砝碼檢定誤差的出現(xiàn)。

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