關于電子天平的檢定與校驗探析

摘 要：電子天平是當前廣泛使用的稱量衡具之一，在工農業生產、科學研究、醫療衛生乃至人們的日常生活中都有著十分廣泛的應用。電子天平采用現代電子技術、傳感器技術，對稱量對象進行稱量作業，具有遠超傳統機械天平的易用性、工作效率和測量精度。由于電子天平內部元器件精度很高，為了保障作業精度，每隔一段時間就要對電子天平進行檢定和校驗，消除缺陷和不標準的問題。文章圍繞電子天平檢定和校驗有關問題進行探討，闡述了電子天平的工作原理和性能要求，介紹了電子天平的檢定和校驗的項目與內容，并對電子天平常見誤差原因進行了分析。

關鍵詞：電子天平；檢定校驗；誤差；原因分析

引言

天平是重要的衡器種類之一，廣泛應用于社會生產、生活和科學研究領域。隨著科學技術的不斷發展，天平的實現技術和種類也不斷進步與變化。采用電磁力對稱量對象進行平衡的稱量方法的天平稱之為電子天平。電子天平是當前使用最為廣泛的一種天平，在電子技術不斷完善的今天，電子天平的應用范圍逐年擴大，逐步代替機械式天平已經成為時間問題。電子天平通過現代傳感器技術進行數據采集，結合電子技術和微型計算機技術，迅速實現目標對象的稱量作業。電子天平相較于傳統機械式天平，使用方法簡單、便于操作、稱量速度快，在現代信息技術的支持下，可以實現較高水平的自動化、智能化作業，極大地提高工作效率。經過多年的發展，電子天平已經發展出多個類型，形成了較為豐富、立體的種類體系，適合多個領域的稱量作業。電子天平按照其精度可分為超微量電子天平、微量天平、半微量天平、常量電子天平、分析天平、精密電子天平等多個種類。上述種類的電子天平普遍具有簡單易用，便于攜帶，占用空間小等優點。電子天平的稱量作業是通過內設的稱重傳感器來實現的，由于設備精密度較高，隨著使用時間的延長，元器件引起的誤差會逐漸增大，所以使用一段時間后就需要對其進行檢定、校驗，以保障天平的使用精度符合要求。

1 電子天平的工作原理及性能要求

和傳統機械天平不同，電子天平使用現代化的電子技術進行稱量，無需使用砝碼等機械部件。和其它種類的天平相比較，電子天平稱量精度更高，數據可靠性更好，稱量結果更加直觀，便于使用者閱讀。另外，電子天平一般都設有自動檢車功能，能夠對自身的測量系統進行自動校準，對于超出測量范圍的作業也設置的保護措施，能夠有效防范天平因為超限工作帶來的損壞。電子天平通常由電源、電磁力平衡式傳感器、光電傳感器、鍵盤和顯示器、控制電路等功能單元構成。當天平處于空載狀態下時，電磁力平衡式傳感器處于平衡狀態；一旦有載荷出現，感應線圈的位置隨之變化，受此影響，光電傳感器中的光敏三極管所接收的光線強度及其輸出電流發生變動，這個變化經由控制電磁線圈電流的改變，將電磁力平衡式傳感器恢復到平衡狀態。與此同時，電子系統將電磁線圈內通過的電流變化前后的差值處理成數字信號顯示在顯示屏上，使用者由此讀出稱量對象的質量。

2 電子天平檢定和校驗的項目與內容

我國現行的《JJG98-90 非自動天平計量檢定規程》（試行）中未對電子天平計量檢定工作進行明確規定，由此導致在實際工作中不同行業、區域、單位在電子天平檢定方面存在很大差異。電子天平的準確性、參數可靠性等概念沒有統一標準，合格判定缺乏規定一致性，從而給電子天平的正常使用和管理帶來很大困難。由于電子天平測量精度高，極易受外部因素影響導致精度下降。所以，必須切實做好電子天平檢定和校驗工作，保障測量結果準確性和可靠性。日常工作中，電子天平常規檢定和校驗包括外校和內校兩個方面，分為9個項目，其中，量值傳遞的標準電子天平的誤差標準要以“首次檢定”的誤差作為標準進行判定。

2.1 外校

外校的意思是從外部對電子天平的狀況進行檢定、校驗、具體實施時主要采用目視法，也就是通過檢定人員肉眼觀察的方法進行檢測，憑借對電子天平外觀的觀察來判斷電子天平工作狀態的方法。采用目視方法予以檢測的項目主要包括對電子天平計量特征、標記以及使用環境等。這些因素是否滿足檢測標準，直接關系到電子天平的稱量精度。依照我國相關標準要求，在進行外校時，首先要觀察電子天平是否有標注檢定分度值e，如果沒有，直接判定為不合格。電子天平測量精度很高，對于工作環境的要求也就比較嚴苛，為了減少外界的干擾，電子天平必須放置于牢固的水平面上，固定結實，對于振動有著較強的抵抗效果。在進行外校時，為保證外校準確性，送檢的電子天平，必須在檢定房間內靜止防止超過24小時，以達到電子天平內部各組成趨于穩定的情況，此外，24小時的停放時間，也有利于電子天平內部結構、溫度、濕度達到穩定狀況，從而使得檢定結果最大程度反映受檢電子天平的實際情況。

2.2 內校

2.2.1 靈敏度與鑒別力

靈敏度是電子天平的一個重要指標，在實際工作中電子天平的靈敏度通常通過對應的檢定分度值來體現，根據當前的標準，數字指示和自動或半自動校準裝置的電子天平，其靈敏度免于檢定；對于檢定分度值e不小于1毫克的電子天平，采用如下方法進行檢定：在調平的電子天平上慢慢放下或取走等同于該天平數字標尺140%的質量，通過天平示數的變化對天平情況進行判定。

2.2.2 最大允值誤差

按照正常的電子天平使用規程，依次進行空載、最大載荷、空載的測量。對此過程中空載、滿載及最小稱量等關鍵點進場行檢定，以此確定該天平在全量程范圍內的誤差情況。

2.2.3 重復不變性

合格的天平在測量同一質量時，其示數應該保持一致，檢測時，要對天平空載、半載和滿載三種情況進行檢定，同一載荷下天平示數之間的差值處于對于載荷的最大允許值方可視為合格。

2.2.4 偏載檢驗

該檢定有滿載荷及1/3FS兩種選擇，不同選擇器檢定結果也是不一樣的。在檢定時要注意選擇適宜的檢定方法。

3 檢定結果差異性的原因分析

導致電子天平檢定結果差異性的原因主要有預熱與預壓、讀數時間和試驗人員三個方面。其中，預熱和預壓都是電子天平使用時的重要基礎要件，是促使天平進入正常工作狀態的重要手段。而讀數時間則反映了電子天平從施加載荷，系統平衡受到破壞直到重新趨于平衡的過程，這個平衡所花費的時間，由天平自身技術特性所決定。電子天平的檢定由人員操作，檢定結果由檢定人員根據檢定狀態下天平的表現而做出，檢定人員的技術水平與精神狀態和檢定結果密切相關。提高檢定人員業務素質，是確保檢定結果的重要措施。

4 結束語

綜上所述，影響電子天平測量精度和準確性的因素較為復雜，實際工作中，必須全面考慮電子天平的使用環境，盡量避免負面因素的干擾。由于電子天平種類繁多，不同類型的電子天平使用要求和技術特點都不相同，在實際使用及檢定工作中，必須選擇正確的使用條件和檢定方法，要堅持科學的使用方法，避免不適宜的使用條件給電子天平測量結果造成負面影響，比如要避免曝曬，保持正常的空氣濕度和環境溫度，避免氣流對天平的影響等。要正確掌握電子天平使用方法，嚴格依照規范標準進行操作?？傊毠潧Q定成敗，在使用電子天平時，必須注重細節的影響，認真做好每一道環節，確保檢測結果精準無誤。

參考文獻

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