浅析有关水质检测与电子天平的准确性

2019-01-19高靖波王晓波林晨王亚欣武鑫

中国设备工程 2019年11期

高靖波，王晓波，林晨，王亚欣，武鑫

（北京市丰台区计量检测所，北京 100071）

水质检测在卫生安全方面有着至关重要的意义，其准确性对饮用水的要求制定有着极其关键的指导作用，为此在进行水质检测的工作过程中，必须严谨认真，并严格遵从操作规范及流程。而在水质检测的过程中，电子天平起着非常重要的作用，因此水质检验的准确性与电子天平的使用有着至关重要的联系。文中主要从电子天平的常见问题入手，并提出了相应的保障措施，以保证水质检测结果的准确性。

1 正确使用电子天平的问题

1.1 预热天平

在水质检测的过程中，使用电子天平前必须对其进行充分的预热。由于电子天平的工作原理是物质的平衡，如果出现了失衡的情况，就需要通过电磁力的作用重新找回天平的平衡。而这种电磁力，是由线圈中流经的电流所产生的。唯有充分的预热时间，电子天平才会到达正常的平衡状态。继而通过归零或去皮的功能，对设备的显示进行矫正，这时电子天平才真正处于正常的使用状态。为了降低额外电子元器件的使用，比如变压器等元器件的干扰，新型的电子天平早已将相关的干扰元器件设计在了天平的外部。只要将电子天平的电源接通，即使显示屏上没有任何指示，天平也早就进入了预热状态。

而在使用计量检定或分度值为0.01mg的电子天平，其理论预热时间必须高于5个小时；而在使用分度值为0.001mg的高精度电子天平或新采购的分析天平，则必须预热1天以上。

1.2 运动天平

在检测电子天平预热完成后，不可立刻进行称量工作，而是要进行短暂的加载、卸载工作以运动天平。这套操作步骤常常会被忽略。由于电子天平的传感器一般是由9～11片簧片共同组成，而传感器便是通过簧片实现力的传导，从而使天平在平衡—失衡—再平衡的过程中实现计量工作。然而，在电子天平处在预热或者长期不用的阶段时，电子天平的传感器是处于休眠状态的，与此同时，簧片也处于休眠状态。如果这时进行称量操作，必定会导致电子天平加载后归零情况不佳，数值显示稳定性较差。因此，在水质检测的过程中，对于电子天平的运动方法是使用砝码或物体放到秤盘上，再移除，这时不必关心显示的数值是不是归零，这样重复10余次以上，使传感器的簧片进入工作状态，进而使天平可以进行稳定的计量。在电子天平的使用过程中，这个步骤是不可或缺的，否则会严重影响样品的称量结果，进而影响水质检测的准确性。

1.3 校准天平

这是正确操作电子天平中不可或缺的关键步骤，如果在使用电子天平的过程中不对其进行校准，就无法获得精准的计量结果。在水质检测的部门当中，很多工作人员在使用过程中认为只要天平检验合格，就不需要再进行校准工作了。其实对于天平的计量性能检验，必须包含对于天平的偏载误差（即四角误差），以及称量点的精准度以及重复性检验。当然在进行称量作业前要对天平进行校准，要不然依旧无法得到正确的计量结果。在每次进行水质检测工作前，都需要校准天平，原因如下：

（1）天平所计量的是样品的质量，并非重量。换句话就是，不管是什么样的电子天平，无论处在什么样的地方，也不管天平处于怎样的高度，在称量同一个样品时，因为样品的质量是恒定的，所以样品的理论计量结果应当是基本一致的。但是因为存在地球引力的影响，任何一个样品其重量都会因重力加速度的存在而受到一定的影响。因此，工作人员使用电子天平进行计量样品时，就没有办法保证可以获得一致的计量结果，此时就必须对天平进行相应的校准工作。

（2）当电子天平处在同一位置，称量同一样品时，因为不存在重力的干扰，好像就不必再进行校准工作了。然而实际情况并不是这样，因为环境温度会对传感器产生直接的影响，从而使线圈中的电流与磁通量也会发生改变，从而使电磁力出现相应的变化，进而影响电力天平的称量准确性。虽然电子天平都具备温度调节的功能，然而这种功能的调节能力是有限的，当温度大于一定程度时，其将不能进行相应的调节。因此，还需要依靠相应的校准标准进行校准，才能够有效地保障样品的计量准确性。

2 检测样品自身物理特性和变化的影响问题

2.1 样品和容器的温度

当称量的样品与容器的温度与天平的温度不存在温度差时，会造成称量容器外所存在气流朝着不同的方向流动，这样的气流会带来朝上或朝下的力，在这样的力作用下会造成严重的称量误差，从而影响水质检测的准确性。为了有效地避免因样品与容器的温度差别所带来的误差影响，在进行称量操作时，必须使称量样品的温度与天平所处的室内温度相一致才可进行称量作业，不可以用直接从烘箱器或冰箱中取出的样品进行称量。此外，为了防止工作人员手温对称量结果的影响，有时需要使用镊子夹取样品及容器。

2.2 样品的吸湿性或挥发性

在进行水质检测的过程中，常使用参照物进行比对，而这些样品常常具有一定的吸湿性，天平的显示数值会不停地增长，反之，一些存在挥发性的样品，其称量过程中天平的显示数值会不断的减少。而对于这种情况，工作人员常常会认为是电子天平自身的漂移所造成的，然而实际情况并非如此。

为了精准地称量这些样品，首要任务就是选取适合的容器大小与形状，如在称量液体样品时，可选取细颈瓶再加上塞头，从而降低样品的吸湿或挥发性所带来的影响；在称量固体样品时，需要在称量器皿上加盖，从而避免样品的吸收或挥发。因此，为了有效地避免样品挥发性对于称量结果的干扰，应尽可能缩减样品的称量时间，当称量工作完成后，也就是在称量的过程中，显示的数值小圆圈消失时，就应当立刻记录下电子天平的显示数值。