天平砝码检定误差探究

2016-07-13班齐蔚

大科技 2016年8期

关键词：砝码天平浮力

班齐蔚

（长顺县质量技术监督检测所贵州长顺 550700）

天平砝码检定误差探究

班齐蔚

（长顺县质量技术监督检测所贵州长顺 550700）

天平是一种重要的衡量器，其主要应用在工业生产和实验室中，在天平应用中，砝码是天平衡量器中的关键仪器之一。如果砝码自身存在问题，将会对天平的精准性造成影响。

天平；砝码；误差

在天平的使用过程中，砝码扮演着重要角色，如果砝码因为某些原因发生改变，将会对天平的精准性造成不良影响。因此，在天平保养过程中，应当对天平中的砝码进行定期检查，确保砝码清洁，从而保证天平称量的精准性。

1 天平砝码的性质

1.1 砝码的材质

砝码是天平中不可或缺的一种仪器，通常情况下，天平砝码都由无磁不锈钢构成。每个天平都具有一套配套的砝码，常见的砝码形状有圆柱体、板型、环形等多种形状。不锈钢砝码外光如同镜面一样具有光亮，如果天平中所使用的砝码为铸铁材料，在处理上则需要采取相应的防腐措施，避免因为腐败而对天平砝码的精准度的造成影响。虽然，铸铁砝容易出现问题，并且在处理上需要通过繁琐的防腐处理措施，但是因为其价格相对低廉，因此在级别较低的计量器具中使用的天平的砝码通常都为铸铁材料打造的。

1.2 砝码的特性

砝码如果遭受腐蚀，天平将会变得不精准，因此天平中所使用的砝码都应具有一定的抗腐蚀性。一般为了提高砝码的抗腐蚀性，在不锈钢砝码上应当镀一层硌，这主要因为硌的化学十分稳定，不仅不溶于强酸、强碱、以及硫化物中，而且也不会与现代生活中比较常见的有机酸发生反应。在铸铁砝码中也可以镀上一层硌，或者在其表面刷一层油漆或涂油，从而达到防腐生锈的作用。

2 砝码检定误差的种类

2.1 可预见性误差

在砝码误差检定过程中存在的一些误差是可预见的，这一类误差被视为可预见性误差，可预见性误差通常分为以下两类：①存在的误差具有一定规律性。天平是一种现代古老的测量工具，人们对砝码检测过程中存在的一些误差已经有了较为明确的认识，并通过大量的检定过程中总结出了一套经验。特别是针对一些具有规律性误差经验的总结更是取得了重大成就，这为日后人们在天平砝码检定中的误差提供了一定参考。砝码误差的种类较多，例如，在对天平砝码进行检定过程中，因为天平两臂的长度不等，将会引发一些规律性误差，因为这种原因而引起的检定误差数据具有一定的规律性，这种误差具有可预见性。因此，人们在对天平砝码进行检定过程中，经常将天平两臂的长度作为观测的第一对象，从而确保检定准确性。②隐蔽性误差，在对天平砝码进行检定过程中，一些砝码虽然自身存在问题，但是在具体检定过程中，因为受到人为操作或检定设备的影响，导致检定过程中，天平砝码均衡保持不变，从而导致检定结果存在误差。

2.2 不可预见性误差

不可预见性误差也是天平砝码检定过程中经常出现的一种误差，通常来说该类型的误差主要是由以下几方面原因造成：

（1）工作上的疏忽或失误造成的。在检定砝码中，工作上的忽视和疏忽具有一定的不可预见性，其可能是因为工作人员在具体工作中存在重大失误导致的；也可以是因为真实数值与测量数值两者之间存在差距而造成的。通常来说，工作过人员在天平砝码检定过程中失误，并不是相关工作人员的主观意愿，而是因为天平砝码检定工作是一些繁琐且细致的工作，一些操作上的错误难以被相关工作人员察觉。

（2）外界的不可预见因素。外界环境的影响因素的种类较多，这也会对天平砝码检定造成较大影响。外界因素的检定结果造成的影响没有共性，因此在分析中无法通过共性问题进行分析，这也增加了修正砝码误差的难度。例如，具体测量过程中，测量值存在误差，测量人员难以对存在的误差进行准确分析，并且无规律可寻，整个测量结果将会以失败告终。

3 天平砝码检定存在误差的原因

3.1 天平质量问题

天平是检定砝码过程中的主要设备，如果天平本身存在质量问题，检定结果的准确性也就无法得到保障，势必会存在误差。引起天平质量存在问题的原因有很多种，有可能是因为天平的各个部件之间存在较大的摩擦，从而导致天平的质量受损，也可能是因为在长期的应用或者闲置过程中未对天平进行定期清洁工作，在天平应用过程中残留在天平中的纤维或者存放天平的环境较差，存在大量的灰尘，这都将会导致天平质量出现问题，从而对最终的检定结果造成不良影响。在天平质量问题中最为严重一项问题就是天平不等臂，等臂天平是最常用的一种天平，这种类型的天平操作起来相当一来说简单。但是依据用途不同，也有电子天平和不等臂天平，如果在对砝码进行检定时选用了不等臂天平，有可能因为不同臂长而出现不均衡的情况，这将会导致检定人员无法在砝码检定过程中对天平进行准确操作，从而引起误差。

3.2 缺少管理与监督机制

检定天平砝码过程中，工作人员需要严格的依据检定砝码的流程和相关制度进行操作。但是，从实际情况来看，在检定过程中因为缺少检定管理与监督机制，部分检定人员在具体操作中，一些行为可能会与制度和流程中的具体规定相违背，这势必会增加误差出现的可能性。

3.3 环境因素引起的误差

影响检定结果的环境因素种类有很多，其中比较重要的一点就是空气浮力所造成的。空气浮力虽然不大，但确是真实存在的，因为空气浮力较小，因此经常会背检定人员所忽略。但是，就大量的检定结果来看，空气浮力是会对天平砝码的鉴定结果造成一定影响，因此不能忽视。

4 控制天平砝码检定误差的措施

4.1 加强设备管理，确保天平质量

天平砝码检定工作对天平质量有着很高要求，如果在检定过程中，天平质量自身存在问题，检定无法进行。因此，在需要加强对天平的日常管理，定期对天平进行清洁，同时检定人员需要不断的强化管理，提高管理的合理性。①要明确天平使用中需要注意的细节，避免因为使用不当，对天平的精准度造成破坏。②天平的存放必须要合理，存放环境要清洁，避免保管问题导致天平遭受磨损，从而对天平造成破坏。③定期对天平进行清理，避免散落在天平上的纤维和灰尘影响天平质量。

在开始天平砝码检定工作开展前，要做好天平的摆放与清洁工作，虽然检定人员会定期对天平进行清理，但是需要注意，在检定之前必须要再进行一次清洁和擦拭。在对天平进行摆放过程中，必须确保天平所摆放位置的平整性，确保天平始终处于水平，从而提高检定的精准性。

4.2 完善管理与监督机制

检定人员在对天平砝码检定过程中，必须要具有相应的操作规范限定。相关部门需要针对天平砝码检定工作制定相应的规范制度，同时需要对监督机制进行合理的强化，通过制度对检定人员的具体行为进行规范。此外，为了提高监督效果，可以设置相应的奖惩制度，在监督过程中发现操作人员违规时，需要给相关的操作人员一定的出发，对于严格依照规定操作的检定人员应当予以一定奖励，最大程度调动检定人员在工作中的积极性。

4.3 适当找平

一些精度要求很高的天平砝码检定过程中需要考虑空气浮力所总成的影响，存在与空气中物体受到的空气浮力大小的计算与水中物体受到的水浮力大小的计算公式相同，如果在检定过程中，天平两端所放置的砝码体积大小不同，两者所受到的空气浮力大小也会有所不同，此时在在检定过程中，检定人员应当通过计算，算出砝码所受浮力大小的差值，然后适当的调整游码，确保检定结果的精准性。