電子天平稱量準確度的控制及核查方法

于賀君

唐山市計量測試所 河北唐山 063000

電子天平相比機械天平，具有更高的稱量性能，在各領域內都有廣泛的應用。電子天平能夠實現物體的精密稱量，同時減少操作環節、降低稱量難度。但仍然不可避免的是，電子天平稱量過程中，由于操作因素、外部環境因素以及物理因素等，會影響天平的稱量準確性。因此，需要對電子天平稱量準確度的影響因素進行分析，并關注準確度的控制及核查。

1 影響電子天平稱量準確度的因素

1.1 操作因素

（1）重力加速度影響。電子天平的工作原理，是通過傳感器的構件感受稱量物質的重力，從而對重力數據進行傳遞和分析，改變電流信號，得出具體重量數據。因此，在重力加速度出現差異變化時，會對傳感器接收到的重力感應造成影響。對于精確的物質稱量，造成稱量結果的差異。地球不同區域內的重力加速度存在著細微的變化，在稱量工作操作時，要對重力加速度的數值進行考量，根據電子天平稱量區域內的重力加速度采取補償措施。如操作過程中未考慮重力加速度的影響，或在進行重力加速度補償時采用的是規定重力加速度，則可能無法保證稱量的準確度[1]。

（2）水平影響。在操作電子天平時需要對水平調整器進行狀態調整，如果忽視了水平狀態調整，就可能造成電子天平稱量準確度差異。

（3）預熱時間影響。電子天平的工作性能以及設備的磁通量與天平內部的電磁力平衡傳感器有關。而平衡傳感器會受到溫度變化的影響。在進行電子天平操作時，如果缺乏提前預熱的過程，就會導致電子天平電磁力平衡傳感器受到內部溫度增高的影響，發生一定程度的磁通量改變，當磁通量出現變化時，流經磁通量線圈中的電流會減小，會導致稱重結果的準確度下降。

1.2 外部環境因素

電子天平的稱量環境，會對稱量準確度造成較大的影響。一是室內存在振動或氣流波動較大的情況，會對天平的稱量狀態造成影響，會導致天平產生氣流波動或沖擊振動。二是高壓傳輸網絡、高壓線等產生的靜電負荷也會影響電子天平的稱量準確度。三是室內溫度及空氣濕度范圍，需要保持相對的恒定。不穩定的濕度以及溫度都會造成稱量差異。四是光照會產生一定的熱負荷，當照明設備過于貼近操作臺或陽光直射到電子天平時，都可能影響稱量的準確度。

1.3 物理因素

樣品自身的吸濕性以及揮發性、稱量過程中的靜電現象，都可能對電子天平的稱量準確度造成影響。當稱重樣品的稀釋性較強時，就會造成天平顯示值，隨著樣品的吸濕過程逐漸的增大；同理，樣品的揮發性較強時，隨著樣品的揮發過程，天平的顯示值會越來越小。稱重過程中，如果出現靜電現象，會引發微量、半微量以及分析等電子天平出現無法顯示準確結果的問題，會對重復性實驗造成嚴重的阻礙，影響電子天平的稱量準確性。

2 控制及核查電子天平稱量準確度的具體方法

2.1 嚴控電子天平使用環境

電子天平的工作環境要盡可能遠離振動和氣流波動較大的環境，最好室內只有一個出入口。整個工作環境內的窗戶越少越好，有效防止空氣對流。同時要遠離高壓傳輸網絡、高壓線等，容易產生靜電負荷影響的區域。保證電子天平工作環境內的溫度及濕度恒定。正常電子天平的工作溫度范圍為5 攝氏度到40 攝氏度，溫度漂移值在1-2ppm 每攝氏度。正常的工作濕度范圍在25%-85%RH。電子天平要放置在無窗的墻邊，避免陽光直射影響，同時各類照明裝置都要與天平操作臺保持距離。為避免室內氣流對天平準確度的影響，要遠離風扇或空調等風源，確保天平上方不存在直接氣流[2]。

2.2 規范電子天平操作維護

選擇電子天平的過程中，要考慮電子天平的具體型號以及稱重要求，同時考慮稱量區域內的重力加速度。操作電子天平的過程中，要完成天平水平狀態的調整。在操作電子天平前，首先進行電子天平充分預熱，確保電子天平內部的磁鋼達到熱平衡狀態。停止天平單方向漂移的變化過程后，預熱結束。為避免樣品的吸濕性或揮發性影響稱量準確度，盡可能的使用細頸容器儲存樣品，同時盡可能的縮短稱量時間。為消除靜電對稱量準確度的干擾，要采用專門接地線，引入電源插座接地端。盡可能避免使用易產生靜電的塑料容器進行稱量。或采用專門的消除靜電裝置，去除靜電的稱量干擾。

2.3 定期完成天平期間核查

為避免電子天平出現性能問題，不符合技術規范要求，要在電子天平設備兩次檢定之間進行電子天平期間核查。核查周期根據實際需要進行確定，一般每隔6 個月核查一次。期間核查并不是一般的功能檢查，主要是核查電子天平的示值誤差及重復性誤差，確保誤差處于誤差標準范圍以內。核查依據電子天平的說明書，采用1克、5 克、10 克、100 克及200 克的標準砝碼作為核查器具。核查示值誤差時，在電子天平正常工作條件下，分別稱量5 個標準砝碼，并記錄天平的示值。該示值與標準砝碼之間的差異，為天平示值誤差。天平示值誤差標準為：稱重0 到50 克，誤差值在0.5 毫克以內；稱重50 克到200 克，誤差值在1 毫克以內。核查重復性誤差時，采用同一標準砝碼重復稱量5 次，記錄天平示值，以單次稱量的標準偏差表示重復性偏差，獲得天枰的重復性誤差值。天平重復性誤差標準值為0.1 毫克以下。將核查得出的示值誤差、重復性誤差與標準值對比。核查結果處于標準值范圍內，則可判定電子天平的性能正常，符合準確度規范要求[3]。

3 結語

電子天平稱量過程中，會由于操作因素、物理因素以及外部環境因素，影響天平的稱量準確度。因此，控制電子天平稱量準確度的過程中，要注意天平的使用環境，規范電子天平的操作維護，同時定期完成天平期間核查，確保電子天平性能正常，符合準確度規范要求。避免多方面的準確度影響因素干擾，提升電子天平稱量準確性。