影響電子天平檢定的因素及解決對策探究

劉 鵬

（六安市計量測試研究所，安徽 六安 237000）

電子天平是一種用于計量質量的儀器，被廣泛應用于眾多領域，其量值準確關系到各行各業的基礎，重要性不言而喻。為了保證電子天平的量值傳遞準確可靠就必須要做好計量檢定工作。而影響電子天平計量的檢定因素較多，如果不能得到有效控制，極易出現檢定結果與實際不相符情況，如果缺乏準確性的電子天平流入市場或者被繼續使用，將會對各行業產生嚴重影響。因此，電子天平的計量檢定一定要嚴格執行國家相關規定與要求，嚴格按照檢定規程要求進行，提高檢定質量，為各個領域精確計量奠定基礎。

1 電子天平計量檢定需要注意的問題

電子天平是通過電磁平衡的方式稱量物體質量的儀器，具有能夠快速呈現結果、準確性與可靠性高的特點，故而在各個行業計量中被廣泛應用。在電子天平的制造中，有使用電磁平衡式傳感器的，也有使用應變式傳感器與電容式傳感器的。前者稱量精確性高，后兩者稱量準確性有限。使用中應根據對精度的要求合理進行選擇。電子天平計量的檢定在實際操作中易于受到各種因素影響，從而影響檢定結果，不利于電子天平量值傳遞的準確性。要提高電子天平計量檢定工作的質量，應注意以下問題。

首先是標準砝碼的選擇。砝碼的選擇應覆蓋電子天平的最大量程，且砝碼的最大允許誤差要在電子天平在該載荷點最大允許誤差的1/3 以內。等級過低的砝碼不滿足規程要求，而等級過高的砝碼，其購置和后期維護成本較高。在實際開展計量檢定工作之中，應在滿足檢定規程的基礎上，根據自身需求與實驗室條件，科學合理地選擇標準砝碼。

其次是電子天平計量檢定要科學準確讀數。電子天平在檢定時，加載砝碼后，示值的穩定往往需要一定時間。檢定期間要把握好時間，一般情況下所要稱量的物品在儀器上時間太短，存在一定的不穩定性，或者是未完全穩定，所呈現的結果并非實際的質量，如果直接讀取勢必使得稱量結果存在偏差，從而對檢定結果產生影響。基于此，加載砝碼后，不要急于讀數，通常要等待一定時間，等到數值穩定不再變化后再讀數，這樣結果會更為精確。

2 電子天平計量準確性的影響因素

2.1 內在因素

電子天平的實際檢定工作中，常常會因為電子天平本身存在各種各樣的問題，致使檢定不合格。部分電子天平制造水平存在問題，常見的問題包括稱量系統存在誤差，或者與其配套關聯裝置出現誤差。此時，若不進行校準，或不排除故障，則檢定結果則必然受到很大影響。現實工作中，操作者在長時間不使用電子天平的時候往往會將其保存起來。若長時間保存，未能做好保養與管理的情況下，電子天平易出現問題，比如零部件故障與失衡、性能不穩定等，使用其稱量物品勢必會結果不準確。通常對于長期存放的電子天平，在使用前要送到專業的部門檢定，在確認沒有問題后再使用。不過當前普遍缺乏這方面意識，大多數都是直接使用，不利于計量檢定工作開展。

2.2 人為因素

電子天平計量檢定一個主要影響因素是人為因素，常會因為人的問題導致檢定結果不準確。以讀數為例，如果注意力不集中，或者是視覺疲勞，均可能使讀數出現誤差。計量檢定中未提前做好檢查，沒有將顯示值置于零點，致使檢定結果誤差大。工作人員在針對電子天平計量檢定時未嚴格依照程序與操作規范進行，檢定質量得不到保障，結果不夠準確與可靠，計量檢定缺乏實際價值與意義。計量檢定忽視清潔工作，經常會因為儀器自身不干凈和雜物影響檢定結果。部分工作人員電子天平計量檢定專業能力與業務能力不夠強，未能掌握要點與需要注意的問題，致使檢定結果缺乏可靠性與準確性。以歸零為例，電源屏幕上呈現零不一定就是數值歸零，屬于默認值，有些工作人員會將其與檢定前歸零設置等同，嫌麻煩沒有進行測定，從而使檢定結果出現誤差。

電子天平具有精密性，工作人員在對其進行計量檢定之前為了省事，直接略過預熱環節展開檢定操作，零部件無法實現熱平衡，這樣就會出現不能滿足運行需求，亦或者電子零件不匹配的狀況，檢定結果會受到影響，難以保證準確。電子天平檢定要預壓，這是確保檢定結果準確的關鍵環節，實際工作中假如只預熱而不預加載，檢定結果就會有比較大的偏差。部分工作人員在預熱操作完成以后，沒有使用儀器，或者讓儀器保持空載，這種狀況下零部件會回歸到休止狀態，如果在這種情況下進行檢定，儀器反應遲鈍，檢定誤差通常會比較大，嚴重時還會引起所顯示的數值波動，即使重復操作也無法保證結果精確。部分工作人員校準操作存在問題，未依照儀器說明書要求進行，盲目相信內部校準數值，致使檢定結果不準確。

2.3 環境因素

電子天平計量檢定工作開展之中，環境因素會產生影響，所以要加強對檢定環境的控制。計量檢定溫度與濕度要在合理或者規定范圍內，因為溫度過高會引起溫度漂移，空氣過于潮濕而使得儀器被腐蝕，此外還要防止電磁干擾，均會對計量檢定結果產生影響。計量檢定要保證電子天平干燥，上面沒有雜物，所處環境足夠的干凈。

計量檢定對環境監測，濕度波動大，在80%RH以上將會對檢定結果產生不良影響，故而要將這個方面作為環境控制一項重要內容。計量檢定大氣壓也要符合要求。電子天平應放置于平整、穩固、具有良好的剛度，并具有一定的防振、隔振功能的工作臺上，否則就會使檢定結果缺乏準確性。

3 電子天平計量檢定影響因素解決對策

3.1 加強環境控制

電子天平計量檢定受環境因素影響大，故而要提高環境管控意識，加強實驗室質量管理，通過采取措施創造良好的檢定工作環境，避免由于環境問題造成檢定結果不準確。計量檢定所處環境的溫度與濕度要適宜，不能太熱和太過潮濕，溫度最好保持恒溫20 ℃，濕度在45%～75%之間，溫度波動度要滿足規程要求。避免引發溫度漂移問題與電子元件腐蝕問題。檢定時要對室內含塵量和噪音監控記錄，在不符合檢定要求的情況下應當進行調整。檢定實驗室內不能有灰塵污垢，要控制灰塵來源并用刷子消除，保持實驗室清潔。電子天平的檢定還會受到氣流、電磁場等方面干擾，必須要進行全程監控，隨時掌握情況與改善，防止外在環境因素影響而導致檢定結果不準確。

此外，檢定前還要注意查看電子天平銘牌上關于電源電壓和電源頻率的要求，避免因電源電壓和頻率造成儀器故障或影響檢定結果，電子天平盡量使用獨立的電源插座，以免其他電器用品與之互相干擾。

3.2 準備工作

電子天平的檢定至關重要，一定要加強檢定質量控制，確保最終結果準確與可靠。影響電子天平檢定準確性的因素眾多，必須要全方位加以防控，消除或者最大程度降低對檢定工作地干擾與影響。做好檢定前的準備工作能夠有效促進檢定質量的提高，通常要從以下方面展開。

3.2.1 電子天平的放置

首先將儀器放在平穩的操作臺面上，保證操作臺面無振動。按要求做好操作臺面和電子天平的清潔工作，使用柔毛刷將稱量盤上的雜物小心去除。電子天平放置的情況對于計量檢定會產生影響，所以要依照相關規定放置好儀器。同時要觀察電子天平的平衡氣泡，明確氣泡是否處于中間位置，過程中如果發現氣泡沒有居中，需要進行調整。工作人員要旋轉螺母，邊調整邊觀察，直到處于中間位置為止。

3.2.2 校準

由于電子天平運輸過程中存在顛簸，或者在使用過程中出現偏差，影響儀器性能，因此在檢定電子天平前要進行校準。檢定人員需要正確掌握校準方法，依照儀器說明書對電子天平進行校準。現在電子天平大多有內部自動校準功能，在檢定過程中不可盲目相信內部校準結果，如內部校準后檢定不合格，可采用標準砝碼進行外部校準，避免因內部校準功能故障對檢定結果造成影響。

3.3 預熱和預加載

電子天平計量檢定之前應對儀器先預熱后預加載操作，預熱時間根據說明書確定。對于電子天平進行開機預熱，主要是為了實現熱平衡，電子天平是采用電磁力平衡原理制成的，剛剛通電時，其內部線路、電子元件會發熱，瞬間產生溫度變化。而溫度變化會影響天平量程及零點的變化，造成稱量數據漂移、不穩定等情況。只有經過充分預熱，使天平內部磁鋼達到熱平衡，內部線路電磁變化趨于穩定后，天平才能達到平衡。充分預熱后，在通過去皮歸零、校準等操作，才可以準確稱量。

電子天平預熱操作完成以后，不能立即進行檢定，而是進行一次預加載。儀器預熱將會使傳感器處于休止狀態，在沒有恢復或者完全恢復下使用，回零功能就會受到影響，最終使得結果偏差大。基于此在預熱后必須要預加載，一般要使用最大稱量砝碼進行預加載，這種操作會使得電子天平彈簧恢復，計量檢定準確性會更高。

3.4 把握檢定要點

工作人員要對被檢電子天平有一定了解，明確使用的情況，針對存放時間長或者一直沒有使用的儀器需要水平調整，采取的是靜置的辦法，通常要放置24 h，使內部零件實現機械平衡，同時可促使電子天平適應檢定環境，有利于計量檢定準確性提升。檢定時要嚴格執行檢定規程，在規范操作下得出結果，對于有防風罩的電子天平，在加載砝碼后，需將防風罩關閉后讀數。電子天平的檢定圍繞各個項目展開，實際操作中要對外觀、偏載、重復性、示值誤差等項目進行檢定。在檢定時應注意以下事項。

3.4.1 偏載

偏載檢定時應選擇不小于電子天平最大秤量1/3的砝碼，優先選擇單個砝碼進行檢定，如果不是單個砝碼，允許將小砝碼疊放在大砝碼上面。單個砝碼應放置在測量區域，若使用多個砝碼，應均勻分布在測量區域內。

3.4.2 重復性

重復性檢定的試驗載荷應選擇80%～100%最大秤量的單個砝碼，對于首次檢定的電子天平，測量次數不得少于10 次；對于后續檢定或使用中檢查的電子天平，其測量次數不得少于6 次。

3.4.3 示值誤差

示值誤差檢定時在開啟儀器，按要求進行預熱與校準的情況下，應當從零點開始依次增加載荷，直至最大稱量，再依次降低載荷，直至零點為止。需要注意的是，載荷點的選擇可以根據實際使用需要，但必須包括零點或零點附近、最小稱量、最大允差轉折點對應的載荷、最大稱量，且首次檢定的電子天平不少于10 個載荷點，后續和使用中檢查的電子檢定不少于6 個載荷點。

3.5 強化對工作人員培訓

檢定工作人員的專業能力和職業道德直接影響檢定結果，故而要加強對工作人員的培訓與管理，提高相關人員的業務能力和職業素養。檢定機構要加強對檢定人員培訓教育，落實崗位職責，提升檢定人員的業務水平，提高責任心，敦促檢定人員按照規程要求，認真細致全方面地開展檢定，不能漏項缺項，從而保障檢定結果準確有效。

4 結束語

以上為文章所討論的電子天平檢定中需要注意的問題和解決對策，在實際檢定過程中必然還存在其他方面的問題，在日常檢定過程中需要不斷實踐思考，將問題和對策整理總結，與同行交流探討，以提高檢定業務能力，不斷完善電子天平檢定工作，保障電子天平量值傳遞準確可靠，為地區工廠生產、技術研發以及科學創新保駕護航。