天平砝码检定误差分析

2014-12-23高盛凯

山东工业技术 2014年10期

关键词：砝码天平误差

高盛凯

（常熟市计量测试所，江苏常熟 215500）

1 砝码检定概述

砝码是进行天平测量过程中必不可少的一项测量配件，因此砝码的质量一直是进行测量工作人员主要关注的问题。因此其在检定的过程中具有以下几个方面的特点：

1.1 侧重重量上的考量

天平之所以能对物质进行一定的测量主要就是依靠杠杆平衡原理，通过调节砝码的多少来测定物质的最终重量。因此砝码重量的准确性成为了进行天平测量的关键。因此在进行砝码检定的过程中有关工作人员主要的工作任务就是对砝码的质量进行检定，保障其与表达质量相同。

1.2 遵守国家相关规定

与一般的检定不同，针对砝码的检定，我国有关部门进行了详细的规定，针对砝码的检定方式，检定周期等都进行了相应的规定，进而增加了砝码检定过程中的规范性。

2 砝码检定误差

2.1 砝码检定误差的种类

2.1.1 可预见性误差

在进行砝码检定的过程中有些误差的原因是可以被预见的，我们就将这种可以预见原因的误差称之为可预见性的误差。在日常的砝码检定的过程中这种可预见的误差一般包括以下两种：

1）误差具有一定的规律可循。天平作为一种古老的测量工具其具有着一定的历史演变，因此在不断实践的过程中人们对于砝码检定过程中可能出现的一些失误已经有所认识，并整合出了一定的经验。

尤其是一些有迹可循的误差更是被进行了一定的总结，为砝码的检定，误差的分析起到一定的参考作用。而砝码误差规律性的出现就是其中一种。例如，在进行砝码检定的过程中由于天平两臂不等经常会使测量出的错误数值呈现一定的规律性，一旦这种规律性出现则误差就具有一定的可预见性。因此，在日常生活中工作人员经常将其当做砝码检定的第一关注对象，以避免因天平两臂不等而造成砝码检定失误。

2）误差具有一定的稳定性。在进行砝码检定的过程中一些砝码自身虽然具有着一定的问题，但是由于受到设备或者操作人员的影响，导致在进行检定的过程中其一直保持着一个均衡不变的值使得检定结果出现误差。

因此在进行检定的过程中如果检定出现失误使得砝码一直处于一个稳定而均衡的数值，那么有关人员就可以从人力，物力等方面入手，对其进行解决。

2.1.2 不可预见性误差

除了上述一些可以预见的砝码检定误差，在实际的工作过程中还有一些检定误差产生的原因是不可预见的我们将这部分误差称之为不可预见性误差，一般而言不可预见性误差可能由以下几个方面造成：

1）不可预见的外界因素。外界环境的变化是多种多样的，其对于砝码的检定会产生一定的影响。在日常实践过程中由外界因素造成的砝码检定失误一般不具有共性的特征，因此我们无法通过掌握共性特征来预见造成砝码检定误差的原因，进而为修正砝码质量造成了一定的阻碍。例如，在进行测量的过程中测量值出现失误，测量人员很难对其原因进行分析，并且难以把握其出现的规律，进而导致整个测量工作的停滞甚至失败。

2）工作上的失误与疏忽。在进行砝码检定的过程中，工作上的失误与疏忽是不可预见的，其可以是工作人员操作过程中的不准确，也可以是测量数值与实际质量不相符等。

一般而言工作人员在工作上的失误与疏忽不是出于工作人员的主观故意，而是不经意的行为因此很难被工作人员发现，为砝码检定误差产生原因的分析产生了一定的阻碍。

2.2 引起砝码检定误差的原因

2.2.1 设备原因造成的误差

要想对砝码检定失误进行避免与完善，有关人员应从发掘引起砝码检定误差的原因入手，只有将问题产生的脉络梳理清楚才能更好的对问题进行解决，具体来说造成砝码检定误差做直接的原因及时设备原因，主要包括以下几个方面：

2.2.1.1 天平不等臂

在日常生活中我们较为常用的是等臂天平，这种天平在应用的过程中具有着操作简单，检定方便的特点。但是由于天平种类的不同，测量用途的不同，除了等臂天平外，还存在着不等臂天平，电子天平等。

在利用不等臂天平对砝码进行检定的过程中，由于天平臂的不均衡，使得检定者难以对天平的测量进行把握，进而造成砝码检定上的失误。

2.2.1.2 天平丧失准确性

天平是进行砝码检定的主要工具，一旦天平丧失准确性，那么砝码的检定就很难顺利进行。具体来说造成天平丧失准确性的原因主要包括，检定过程中部件间的摩擦，天平自身清洁工作不到位带有一定的粉尘或纤维。

这些问题看似不大，但是在进行砝码检定的过程中其都有可能对天平的平衡性产生影响，造成砝码检定过程中的误差。

2.2.2 人为原因造成的误差

目前在进行砝码检定的过程中仍需要工作人员进行手动检定，因此在实际的过程中因为工作人员的原因造成砝码检定的误差也时有出现，具体来说人为原因造成的误差主要包括以下几个方面：

2.2.2.1 生理性的检定失误

人与机器相比具有着一定的特殊性，在一些精细的判断上会受到生理上的局限难以做到精准的判断。尤其是在进行数据读取的过程中，由于肉眼视力有限，因此经常会造成数据的误读或是数据读取结果不够精准等造成砝码检定的误差。

2.2.2.2 操作不当造成的检定失误

工作人员在进行砝码检定的过程中要进行一系列的操作，在进行这些操作的过程中工作人员应严格遵守砝码检定的规章制度，按照具体的规定进行。但是由于砝码检定工作在监督与管理方面存在一定的缺陷性，因此使得一些个别砝码检定工作人员在进行砝码检定的过程中出现违规操作的现象，使得砝码检定的结果难以得到有效的保障。

2.2.3 环境原因造成的误差

除了设备原因与人为原因之外，环境原因也是造成砝码检定失误的主要原因之一，具体来说环境原因主要表现在空气浮力对砝码检定的影响。众所周知空气是具有一定的浮力的，但是由于其浮力相对较小，对日常生活的影响不大，因此有关人员在进行砝码检定的过程中会对空气浮力因素进行一定的忽略。

但是通过实践证明，空气浮力有时也会对砝码检定造成一定的误差，尤其是对一些精密性的测量而言，空气浮力更是不可忽视的影响因素。

3 避免砝码检定误差的方法

3.1 强化设备管理，做好准备工作

通过上文的论述我们可以得出，造成砝码检定失误的原因主要包括三个方面，既设备，人力，环境。因此要想避免砝码检定误差的出现，也应从这三个方面入手，首先就设备而言有关人员应做到以下几点：

3.1.1 强化设备管理

由于天平经常在实验室中被使用，因此其在进行测量的过程中对于精确度有着相对高的要求。鉴于此，有关工作人员应强化对天平的管理工作，首先应对天平进行合理的存放，并且对天平的使用以及天平的特征进行一定的了解。

其次，在存放砝码的过程中，要注意砝码的保存，避免砝码受到磨损造成质量的减轻。

3.1.2 做好准备工作

天平的准备工作主要包括天平的清洁以及天平的摆放等。就清洁而言有关人员应定期对天平进行擦拭，并在应用之前进行一定的清洁，避免粉尘，纤维等出现。除此之外，天平的摆放也应得到有关人员的注意，选取平坦的桌面进行摆放，保持天平处于水平位置。

3.2 提高人员素质，重视检定监督

由于砝码的检定离不开工作人员的操作因此在实际的工作中有关单位应就操作人员的素质进行一定的提升。具体来说包括以下几个方面：

3.2.1 提高人员素质

人员素质的提高包括两个方面，一是要对工作人员的工作责任感以及注意力进行提升，这主要是为了尽量减少生理性的误差，生理性的误差在实际的工作中是不可被避免的，这是由人类的生理特征所决定的。

因此针对生理性的误差我们只能通过增强员工的责任感，提高员工工作过程中的注意力等方法，让工作人员可以通过主观上的努力，精神上的集中尽可能的对生理误差进行一定的降低。二是，加强工作人员的操作规范。这主要是因为工作人员在进行砝码检定的过程中经常会由于操作失误造成砝码检定的误差，因此有关单位应明确操作制度，对工作人员工作行为进行一定的限制，使得砝码的检定具有一定的规范性。

3.2.2 重视检定监督

监督工作是发现问题，解决问题的有效手段之一，因此在进行砝码检定工作的过程中，有关单位也应重视监督手段的应用，针对砝码的检定进行一定的监督，减少工作人员在进行砝码检定过程中工作上的失误。