电子天平计量检定的影响因素及解决对策研究

(安徽省计量科学研究院 安徽 合肥 230051)

引言

现阶段，随着科技的发展进步，机械天平逐渐退出计量市场，取而代之的是具有精确、便捷等优点的电子天平。电子天平在可靠性上有大幅度提升，但计量过程中需要规范的操作技术，才能有效减少测定过程中产生的误差。

一、电子天平的组成及工作原理

电子天平在计量过程中可以很快获取到被称量物体的质量，它的方便快捷受到了人们的青睐，也被广泛应用到实际生活中[1]。电子天平的高效便捷主要源于它的工作原理，在计量中，电子天平主要遵循了电磁力平衡重力的规律，当通电圈连接托盘进行称重时，线圈会产生和物质质量相等的电磁力，电流会通过传输器发生改变，物体越重，电流强度越强，在经过电信号显示出相应的数据。因此，以这种工作原理为基础，电子天平形成了便捷读数、计量精确、易于操作等特点。目前市面上的电子天平多种多样，也具有各种不同的功能，但大多数电子天平都可以连接电脑，通过电脑的操作对称量数据进行分析处理。

二、电子天平称量准确率的影响因素

(一)外界因素的影响。电子天平在长时间的使用后会产生误差，主要是由于外界因素导致的。由于天平中的部件长期使用后不够灵敏，或者是内部电流在温度和湿度的作用下会对电子元件造成损害。在装置电子天平的过程中，若外界环境不适宜电子元件的储存，在这种情况长期没有得到解决后会使天平中的磁性受到影响。除此之外，电子天平的储存需要合适的温度，不然会影响天平的准确度，若是存储环境湿度较大，会使电子天平的部件易潮湿，减少其使用寿命，带来不必要的损失。精确度很高的天平多用于需要精准测量的物质，有微小的误差都会严重影响计量结果，因此应该严格控制电子天平的精准度。电源也是影响其精准度的条件之一，电源需要在电子天平的适用范围内，不能出现电压不稳的情况。若不稳定则会造成天平内的永磁体强度变化，计量过程中不能得到准确的读数，而且精确度越高的电子天平对电源的要求越高，状态不佳的电源严重时还会导致电子天平内部器件的损坏，减少可用时间。在发现此种现象时，要尽快更换内部元件，以确保称量工作的准确进行。

(二)人为因素的影响。电子天平经常会被用于各种计量工作中，由于外型轻便，操作简单，很多时候会在使用前为了省时不进行使用记录，这种情况会导致电子天平在短时间内被多次使用，超负荷的测量工作会让电子天平的计量产生误差，影响测定结果。但需注意的是，电子天平也不宜于长期搁置不投入使用，这样会其部件得不到运行而老化。除此之外，在使用电子天平时若存在错误操作，将所有天平都按照普通天平的使用方法运行，就容易使特殊天平得不到规范操作而损坏。由于天平种类的不同，使用方法和适用范围也不尽相同，若不进行针对性的操作和保养，电子天平的计量结果就会受到影响。

(三)计量流程的影响。电子天平的误差也可能由于计量流程中的某一环节，其中有很多因素是不可控制的，多次对同一物质进行称量也有可能会得到不一样的检测数据，因此可以根据电子天平的误差范围对测量数据进行分析，若几次数据相差不超过误差范围，则表示计量结果是有效的。此外，将物体置于托盘的各个位置都会影响计量的数值，要根据误差范围进行数据的取舍。天平的灵敏度也会影响其精准测量，质量改变量和天平的灵敏度成反比。

三、解决电子天平计量误差的对策

(一)定期保养，避免外界影响。为了有效防治外界环境对电子天平计量结果产生的影响，按时的进行保养工作会大大提高天平的使用寿命，确保称量的准确无误[2]。在频繁的使用后，电子天平各部件会出现老化，通过保养可以有效延缓元件老化。此外，还要确保使用环境的温度、湿度及含尘量。主要保养操作可以分为以下几点：第一，在天平使用后要保持其干净卫生，若在长期使用后过脏可以用软毛刷清理或用绸布蘸取无水乙醇擦拭；第二，应定期对电子天平进行校正，要确定维护负责人按时保养天平；第三，天平砝码要远离空调，若天平经过了移动，需要在下一次称量前进行重新校正；第四，腐蚀性、挥发性等药品进行称量时，要放在密闭容器中，避免药品撒落，损坏天平；第五，严格控制电源的稳定性，确保天平计量数据的有效；第六，对使用环境进行合理控制，使检定工作在适宜环境中完成。

由于电子天平对精准度要求极高，因此定期的检修工作可以及时发现天平的异常情况，并在第一时间进行维修，使天平的损失降到最低，保证了计量结果的准确有效。

(二)使用规范，防止人为影响。人为影响占电子天平计量误差的主要部分，因此在使用天平时要合理控制好人为操作。在使用电子天平前，要对使用者进行登记，根据登记时间和天平的使用情况控制好使用频率，避免频繁使用影响电子天平正常运行。此外，做好使用记录还可以在天平出现故障时推断出近期使用者计量结果可能存在误差。除此之外，要对电子天平计量检定人员进行专业化的教育培训，首先检定人员要有较强的专业知识做基础，能够将所学的理论知识运用到实际工作中，可以进行电子天平计量检定。与此同时，检定人员需要在工作中严谨细致，有效降低人为因素在电子天平计量检定中的误差，还要在学习专业检定知识的同时确保检定工作的质量。要提高计量检定工作人员的整体素质，检定过程中，急需要对准确性的把控，又需要检定人员良好的职业素养，要不断加强工作人员的计量检定技术，使检定工作更为高效。

(三)环节优化，减少流程影响。电子天平在使用过程中，每一个环节都可能给结果带来或多或少的偏差，因此，要尽量对使用的每一个步骤进行优化，尽可能的降低误差的产生。首先，在电子天平安装时要注意保持工作台的平稳，防治震动现象的发生，要选择远离阳光直射范围，在干燥的环境中使用，并严格根据说明书内容进行安装操作；其次，在使用前要进行预热，需要大约25-35分钟的预热才能进行计量，一般来讲，天平在使用中不要经常断电，以免造成电源的不稳定。此外还要对电子天平进行预压，就是通过砝码的称重过程，由于电子天平长期不用进入休眠，需要预压来接触这一状态，使误差降低；再者，计量过程中要使用称量纸，尤其是粉末状药品，不用称量纸很可能污染天平，影响计量准确性，甚至影响下一组的称量数据；最后，要保持天平使用过程中的清洁，禁止用手直接接触砝码，称量的物品不要超过天平的负荷上限，避免超重损坏天平。

电子天平在使用时需注意：第一，计量工作前要保证天平的正常状态，在水平的工作台上称量，且要确保天平的干净。第二，被称重物品的质量要在计量范围内，不要对热的物品进行称量。第三，若是实验中的计量，要保持选用一个天平来完成整个实验的称量工作，避免天平的误差影响实验数据。第四，称量结束后要检查天平的情况，及时填写使用记录。

结论

综上所述，电子天平在使用中可能存在诸多影响其准确性的因素，只要按照解决方法规范使用并及时维护，就能有效减少电子天平的计量误差，降低损坏率，从而有效降低电子天平的使用成本。