電子天平計量檢定影響因素和解決對策

陳章元

（福建省東山縣質量計量檢驗檢測所，福建 漳州 363400）

在我國很多行業，例如研究院、醫療行業等，對于電子天平的運用率較高，運用電子天平，能夠更準確的計量實驗、醫療以及衛生科研機構每日的實驗用藥量，有助于對數據的真實性進行比較科學全面的研究。因此，深入了解分析影響電子天平計量檢定的因素，并且據此提出相應對策，能夠真正有效的體現我國電子天平的正常使用與價值。因此，需要制定合理、高效的電子天平檢定管理方法，并且通過運用這些科學高效合理實用的標準檢定方法程序，以此提高電子天平的檢測質量。

1 電子天平

1.1 電子天平的工作原理

電子天平，簡單一點來說，就是能借助電磁力去平衡物體受到重力的一個天平，電子天平系統比起傳統的天平，準確度較高，較為靈敏、快速而清晰，并且它具有自動跟蹤監測的功能系統以及超載保護裝置，為電子天平提供一切的便利。

電子天平主要是依據電磁力倆平衡物體的重力來進行稱量，借助電子信號來對所稱量的物體的質量進行稱量，同時將物體對應的數值顯示出來。具體的工作原理是當所稱量的物體放入到電子天平的秤盤之中，就會使得天平呈現失去平衡的狀態，之后天平中的檢測線圈機會產生位移來形成對應的電子信號，最終將物體的重量顯示出來?？偟膩碚f，電子天平是不依靠砝碼來對物體進行稱量，因而具有較高的準確度，同時能夠快速清晰地將物體的重量顯示出來。

1.2 電子天平在進行計量檢定時的注意事項

電子天平有一定的使用壽命，因而就需要在使用時按照相關的標準要求來進行使用。電子天平裝置在進行自動計量或計量檢定的過程中，首先要將整個電子天平放置在相對平穩、安全的工作儀表臺上。再者，觀察氣泡的位置是否處在的中間位置，如果不在中間的位置，就要進行相關的調整使得氣泡的位置居中。第三，在計量檢定之前，要提前插電來進行預熱，進一步確保電子天平自身的熱度均勻平衡。與此同時，也要提前做好電子天平的預壓，也就是用砝碼來進行測試達到平衡。第四，在借助電子天平進行計量檢定時要按照國家計量檢定規程的相關步驟規定來進行。同時，對電子天平計量檢定主要是對電子天平自身的計量特征、偏載誤差、重復性、示值誤差來進行檢定。

2 影響電子天平計量檢定的因素

2.1 人為因素

在應用電子天平來對某物體質量等指標進行實時自動精確計量時，首先所考慮的是人為輔助因素，為了盡量確保電子天平計量的數據具有客觀的準確性，一般建議用戶在使用電子天平測量之前，首先要自動歸零，在使用自動天平計量一個特殊形狀物體上的實際重量時，為了確保可以避免出現許多誤差，按下去皮鍵也是十分必要的。

2.2 環境因素

除了以上人為影響的因素外，在利用電子天平進行數據處理時，環境因素也同樣需要考慮。按照目前該計量標準規定要求而言，電子天平進行計量使用時，溫度環境也要達到較為平穩、適宜，盡量保持在室內環境相對清潔、干燥、穩定、舒適的條件下使用，而且要保證室內外的空氣濕度較為穩定，如此能夠在一定程度上保證計量的準確性，如果環境相對濕度波動程度較大，超過或到了大于或80 %RH及以上水平時，這時如果直接用電子天平來進行計量工作時，得出的測量結果就會產生一定的誤差，因此，在測量出現較大的誤差時，就需要考慮到環境因素。

2.3 操作因素

除了平時必須注意到上述的人為誤差問題和環境因素外，在計量及操作、維護、保管過程中，都要注意：首先，需要著重做一些保護，一是注意維護電子天平的上下層表面干凈與清潔，不能有灰塵、雜物等存在，以免造成誤差；其次，要時刻保持計量天平表面上的空氣清新而干燥，避免長期的潮濕或有害性質的硬固體物質腐蝕天平，影響計量天平工作結果；第三，在天平進行精確稱重、計量等工作之前，要嚴格、規范的按照各種標準的操作程序和工作程序規定，進行各種正確稱重操作，熟知掌握各種標準操作及技術流程，尤其最為關鍵的是，既要做到對于天平系統的額定負荷承載量保持有一個較為準確、清晰及完整的認識，合理而精確無誤地對其系統進行合理計量與稱重，以免由于載荷過重，引起天平的物體產生傾斜，導致測量的結果出現較大的誤差，或是造成電子天平的損壞；第四，對于目前在市面銷售的大部分電子天平來說，天平機身的內部按鍵或天平機身的外部指示燈，通常也都是帶有自動校準讀數的顯示功能，當用戶插上電源、電子天平自動開機進行工作運行之后，不能單憑天平屏幕上的讀數顯示數值為零值時，就來判斷天平數值已經進行正確校準歸零，在具體對電子天平計量、檢定時，還是要盡量嚴格、準確遵守相關產品說明或規范來進行。

2.4 預熱及預壓

預熱：預熱工作是指在開始進行測量前需要對電子天平進行預加熱。在尚未進行電子天平的測量工作前，對電子天平進行預熱，能夠使測量的結果更加準確。目前在市場上的電子天平，主要是通過將發熱設置直接安裝固定在殼體外部，對于電子天平的內部零件結構來說，在很大程度上降低環境對內部零件的影響，保證了電子天平在使用過程中能夠保持一定的準確性。

預壓：預壓操作是在預熱完畢之后，要馬上進行一次相應級別的預壓力操作。預熱之后，不能立刻用電子天平繼續進行測量操作與數據處理，而應當在一定時間范圍內，進行各種預加載、減載測量操作及程序調試結束之后，才能開始測量。

3 提高電子天平計量準確性的策略

3.1 對電子天平計量檢定器具進行管理

技術人員應定期對電子天平采取預防性維護措施和日常維護措施，并在工作前做好檢測工具的日常維護和維修工作，以免儀器的損壞。通過確保儀器的正確管理方法，可以提高精密儀器本身的壽命，并提高電子天平的準確性。這一方面對于測量和保護平衡至關重要，如下所示：①避免儀器振動。②注意防爆。如果人們在系統測量過程中需要使用防爆電子天平，還應遵守相關防爆標準。③為了防止空氣中出現濕氣，測量人員應在室外炎熱、潮濕和黑暗的空氣環境中使用防爆電子天平，盡量減少接觸或直接避開人員。④為了防止化學腐蝕，電子天平在工作過程中不得隨意穿透金屬或放置腐蝕性物體，這可能會損壞附著在電子天平表面的電子電路部件的外殼以及電子電路部件本身的結構。⑤注意防止強烈的陽光直射。測量員在進行正常測量和驗證或儀器管理的日常操作時，應盡最大努力確保其電子天平設備不會暴露在任何強烈陽光和直接陽光下。由于電子天平對外部環境（如工作環境的溫度）敏感，超出了電子天平的范圍，因此測量人員在使用電子天平時會出現錯誤。⑥避免靜電：當天平發生電氣故障或需要臨時送修時，操作員應始終注意防靜電問題。在現場取PCB板時，工作人員應牢牢握住板的頂角和底角，因為手不能觸摸集成塊引腳附近的地方。如果電器中有靜電，則會直接損壞印刷電路板的集成塊。此外，現場工作人員應在現場拆除PCB后立即將其放入專門密封的絕緣保護袋中。如果該PCB隨機放置在桌面上，可能會進一步對整個電路板造成大面積損壞。維護后，在機器中安裝PCB時，工作人員還應始終注意靜電。

3.2 對電子天平計量時周圍環境進行管理

電子天平測量時，會受到周圍環境影響。因此，在使用電子天平時，測量人員應按規定控制環境溫度、濕度和空氣中的含塵量，以避免工作環境引起的測量誤差。具體如下：①應采用半遮陽房間或厚遮陽窗簾等通風方式遮擋光線，避免長時間直接暴露在陽光下。②盡量遠離大型鐵路、公路建筑物和其他高振動危險機械，或采取防震減災措施。③應遠離高溫環境、過熱環境或具有高溫電磁場的輻射環境。④至少應有一個工作或室內溫度，以確保相對舒適的恒定環境溫度（最好是20 ℃）。⑤工作室內的相對濕度通常應在每天45%到每周75%之間。團隊可以通過放置干燥劑來確保這種模式。⑥工作間應無污垢、雜物和惡劣條件。如果有浮土，團隊應使用刷子清除；如果稱重室或磁鋼周圍有灰塵，請用濕布擦拭，以避免平衡失敗。⑦工作間內不得有腐蝕性氣體，空氣中不得有氣流。⑧工作臺應牢固，避免傾斜等。

3.3 對電子天平進行日常維護

測量專業人員通常應如何檢查和維護電子天平的電子測量儀器？例如：①在使用儀器之前，電子測量秤通常需要預熱至少半小時或更長時間。預熱完成且天平處于穩定狀態后，可以將電子天平調整到水平位置進行測量。②打雷時不要使用電子天平。團隊應注意先關閉電子天平，然后完全切斷電源，以避免暴風雨時被雷擊。

3.4 提高對相關工作人員的管理與培訓力度

對于分析電子天平測量或檢定產生的各種結果而言，操作人員在使用各種操作儀器的測量工作中的知識、經驗和應用能力直接影響儀器測量數據的準確性。在日常使用過程中，計量人員必須非常精通各種電子天平設備的相關參數和操作方法，以及各種參數技術細節的識別和方法，以及各種測量操作結果的分析。同時，操作人員必須充分了解使用電子天平測量環境的一般要求。為保證計量檢定結果的準確性，需要全面加強對現場工作人員專業技能素質和專業素質水平的系統培訓和管理，使相關人員能夠有效地認識到儀器操作方法、儀器設備使用方法的重要性，以及對測量結果準確性的工作態度和方法，從而真正使員工以最正確、積極的思維態度和做事方式進行思考，開展測量環節，并做好各種準備，確保測量驗證結果的真實性和準確性。

3.5 提高電子天平檢定人員的綜合素質

在電子天平的計量檢定過程中，就需進一步提高電子天平的檢定隊伍的各項綜合業務素質，所有操作員工的工作思想、態度必須端正、認真，依據計量操作標準規范，認真完成校準測量的工作。有關部門為此還指出可定期組織職工培訓考核來逐步提升檢定工作人員本身的素質，增加檢驗員工愛崗敬業的企業責任感精神和政治使命感，避免檢查工作執行中發生的種種粗心大意，有利于提高電子天平等計量產品檢定的計量精準性。

3.6 電子天平計量檢定工作

首先對電子天平預加載，預加載砝碼的選擇是最大稱量附近的砝碼，比如最大稱量是520 g的電子天平，應選取單個500 g的單個砝碼，這就是檢定前的準備。電子天平均有零點追蹤裝置，在出廠時都是開啟的，因此在不關閉該功能的情況下，天平在零點附近已強制歸零，對零點修正就沒有任何意義，因此應選取零點附近的誤差進行修正。第二，要知道怎么確定電子天平的準確度等級及電子天平的最小稱量，電子天平按照檢定分度值e和檢定分度數n劃分成四個準確度等級，其次要確定各載荷點的最大允許誤差和如何選擇確定標準砝碼的等級。第三，天平偏載誤差的檢定，目的是載荷在不同位置的示值誤差須滿足相應載荷最大允許誤差的要求，試驗載荷選擇三分之一最大稱量的砝碼，單個砝碼應放置在測量區域的中心位置，若使用多個砝碼，應均勻分布在測量區域內。第四，重復性的試驗載荷應選擇80%～100%最大稱量的單個砝碼，測試次數不少于6次，測量中每次加載前可置零。第五，示值誤差測試應從零載荷開始，逐漸地往上加載，直至加到天平的最大稱量，然后逐漸地卸下載荷，直到零載荷為止。電子天平示值誤差檢定前，天平要置零，在示值誤差檢定過程中不可以置零，天平稱盤不能空置，避免天平強制歸零后所消掉的誤差。

4 結語

總而言之，只有通過正確地選擇使用及合理維護與保養使用電子天平，才能及時獲得客觀正確無誤的準確稱量的結果，對確保企業生產的各項產品的質量可以起到重要保證作用。在正確檢定使用電子天平計量時，因預熱及預調壓的時間還不夠充足等常常出現一些誤差，因此現場工作檢定人員更要對此格外給予關注。通過采取措施保證電子檢定器具數據的高準確性和測試環境中的高度嚴謹性，嚴格記錄檢查儀器工作程序中存在的各個問題細節，提高電子天平等檢定人員本身的各種綜合工作素質能力，不斷改進工作方法，完善管理措施，高效完成電子天平系統的檢定工作。