电子天平检定结果差异原因及校准

电子天平检定结果差异原因及校准

作者：张彬

来源：《科技信息·中旬刊》2017年第10期

摘要：在现代化的实验室中，电子天平是一种使用得非常频繁的测量器械。这一器械凭借其操作便捷、速度稳定、读数准确度比较高等优势而在科学研究、计量领域以及工业领域得到了普及和应用。然而，在实际运用这一器械时，也可能会受到一些主客观方面因素的干扰而出现程度不等的误差。本文主要基于电子天平的检定结果差异原因以及校准方面的问题展开探讨和分析。

关键词：电子天平；检定；结果差异；偏载；校准 前言

电子天平作为一种精密的计量器具，其在使用了一段时间之后，其计量性通常会产生偏差，进而对测量的可靠性和准确度产生不良影响。基于电子天平产生检定结果差异以及常见的校准方法分析，希望对提升电子天平精准度有所帮助。 1.电子天平的分类及影响其检定结果的因素 1.1.1电子天平的分类：

1、超微量电子天平：超微量天平的最大称量是2至5g，其标尺分度值小于（最大）称量的10-6；

2、微量天平：微量天平的称量一般在3至50g，其分度值小于（最大）称量的10-5； 3、半微量天平：半微量天平的称量一般在20至100g，其分度值小于（最大）称量的10-5；

4、常量电子天平：此种天平的最大称量一般在100至200g，其分度值小于（最大）称量的10-5；

5、分析天平：其实电子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。

6、精密电子天平：这类电子天平是准确度级别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的电子天平的统称 1.2电子天平产生检定结果差异原因分析

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1.2.1存放时间

存放时间对电子天平的检定有着直接影响，通常其在检定室保存的时间越长，对检定结果的影响就越大。因而在对电子天平进行检定前，需要将其在常温状态下放置24小时以上，这样能保证其内部构件的稳定性，并提升其检定结果的精确性。 1.2.2天平水平调整

天平安放好后，左右旋转前面的地脚螺栓，直至水平仪内的气泡正好位于圆环，水平面的偏差，表示天平安放的不平衡，这些因素使得天平在使用中检测，控制出现偏差而影响天平称重精度。 1.2.3预热时间

预热时间长短不仅与天平的检定分度值相关，还与检定的分度数有关。任何一台天平在使用前都必须通电预热后才能使用，而且对预热时间有明确要求和。凡精度越高的天平预热时间要求越严格，天平预热是为了保证天平在预热时间内进行机械性自检和环境温度监测存储自检工能从而达到和获取天平系统正常稳定。预热时间还跟不同厂家生产天平的具体性能密切相关。根据规程第十中的相关内容，在对电子天平进行检定之前，应对其预热0.5小时以上，具体预热时间则需结合天平中使用说明书上的要求。就METTLERAG这一系列的天平来看，通常可保持在0.5小时。应在天平达到了说明书上的实际规定的预热时间之后，才能开始相关的检定操作。 1.2.4预压

通常在电子天平停止共组一段时间后，其就很可能会进入休眠状态。为使其进入工作状态，在检定前应用砝码对其进行反复加载，不然电子天平的进程示值就会同回程示值存在着明显偏差。进行预压加载处理主要是为了让其恢复正常使用状态，因而在加载时没有必要在意具体称量结果以及实际回零情况。 1.2.5读数时间

天平的显示值是否稳定，还往往可通过规定符号在显示屏上的读数显示指示出来。在示值稳定状态下，稳定指示灯就会亮，如果示值不稳定，稳定指示灯就会消失。通常，稳定范围都是分档可调节的，稳定范围的具体设置应同显示屏上出现的稳定示值成正比。就实际来看，电子天平从加载到稳定属于一个震荡平衡的过程。

在振荡波形的振幅逐渐减小并达到之前所设定的稳定范围时，在显示屏上就会显示稳定信号。但从实际情况来看，此情况下天平仍然没有处于完全稳定状态，通常还需要再经过一段时间天平才会逐渐趋向于稳定。这一时间段的长短同之前天平所设定的稳定范围存在着相关性，并且同天平的检定分度值密切相关。基于此，在对天平进行检定时，读取示值的时间通常不在

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稳定符号出现（或者不稳定符号消失后）就立马读数，通常会顺延一定时间后再读。每次读数的具体顺延时间还应具有相对的一致性，即在天平出现稳定符号（或者天平上的不稳定符号消失后）延长固定的时间读数。尤其是在对超微量天平和分度值较小的微量天平进行检定时这一方法更为重要。

1.3.常见的电子天平检定误差的校准方法 1.3.1通过检查外观进行校准

电子天平是一种常见的精密测量和物质质量分析的重要设备，为有效提升其检定及校准的准确性，应在检定前采用目测的方法核实外观的各个细节，同时还应观察其使用条件的计量特征和适宜性。据国家相关的检定规程，判别电子天平的准确度级别，常用按照检定分度值e与检定分度数表示与区分，同时还应检查其工作台是否牢固、平整，还应检查其防震效果和刚度是否满足相应的检定规程。考虑到电子天平的准确度还会受到外部存放环境的影响，因此检查时还应对其存放环境进行检查。应确保其周围环境适宜，同时应将天平平稳存放24小时以上，这样通常能够起到这一机械结果具有较好的平稳性能，总之应保证电子天平的整机同检定室内环境的温度和湿度协调和平衡，这样利于更好地促进电子天平检定及校准功能的正确开展。

1.3.2选择正确的标准砝码

标准砝码的选择是依据JJG1036-2008《电子天平》其中要求应配备一直标准砝码，其扩展不确定（k=2）不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3。为了选择符合要求的标准砝码，需确定两个量值：一是电子天平检定点的最大允许误差；二是标准砝码的扩展测量不确定度值。

1.3.3针对偏载误差的校准

偏载误差具体是指在使用电子天平进行偏载测试时，不同位置荷载的示值偏差。针对测定过程中的偏载误差，通常可采用以下几种处理方式。首先应将电子天平放平。然后对其空载以及加载平衡位置进行准确计数并记录，在每次进行加载之后还应将电子天平反零一次。对相同荷载条件下的多次衡量结果间的差值进行准确衡量，同时将差值控制在天平最大允许误差的范围之内。经研究可知，电子天平在荷载点不同的情况下，其示值应处在其次荷载时最大允许误差范围之内，这样利于更好地提平测量的精确效果。在电子天平实际检定过程中，还应降低标准砝码置于天平的四角，同时掌握好标准砝码的具体位置同中心点间的距离，之后使其置于最中间的位置。同时，还应对不同位置下的示值进行准确测量和记录，可采取用最大误差的绝对值减去最小误差绝对值的办法，所得出的最后的偏载误差应小于MPE，按照相应的电子天平检定及校准的具体标准，应将偏载误差中各点的最大数值当作最终的偏载误差，然后按照称盘的表面积将其划分为四大区域，这样就明确了电子天平偏载误差的具体检定位置。电子天平偏载误差检定位置示意图具体如图1所示。

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1.3.4进行重复性检定

通常，可采取以下两种方式进行重复性检定。其一，针对加载状态进行检定，具体就是采取物体加载试验、全载或者半载之类的形式，在加载物体的同时还应对电子天平的变化情况进行仔细观察，借助于多次重复加载试验来看其是否在同一载荷下对相同重量物体称重进行测量。假如出现了平偏差，应对其具体的偏差值的大小进行计算，然后分析计算所得出的具体结果。其二是对空载状态进行检定，在不放称重物体的状态下，对电子天平的实际称重数值进行观察，并看其显示是否归零，然后对出现问题的原因进行判断和分析。 1.4.结语

在具体进行检定时应根据电子天平的实际特性采取相应的操作方法。日常还应做好对电子天平的维护工作，避免其受潮而影响检定的准确性，还应严格规范检定及校准的过程并养成良好的使用习惯，尽可能减少误差，提升检定及校准的准确度，以更好地满足具体的检定结果要求。

参考文献：

[1]马晓丽.浅谈电子天平检定结果差异原因及校准[J].民营科技，2014（1）：23-23. [2]单拓.探讨电子天平检定结果差异原因及校准[J].中国科技投资，2016（30）：201-203. [3]戚毅敏.对电子天平检定结果出现差异原因的几点探讨[J].企业文化旬刊，2016（6）：122-124.