电子天平称量准确度的控制及核查方法

2020-11-26于贺君

商品与质量 2020年39期

于贺君

唐山市计量测试所河北唐山 063000

电子天平相比机械天平，具有更高的称量性能，在各领域内都有广泛的应用。电子天平能够实现物体的精密称量，同时减少操作环节、降低称量难度。但仍然不可避免的是，电子天平称量过程中，由于操作因素、外部环境因素以及物理因素等，会影响天平的称量准确性。因此，需要对电子天平称量准确度的影响因素进行分析，并关注准确度的控制及核查。

1 影响电子天平称量准确度的因素

1.1 操作因素

（1）重力加速度影响。电子天平的工作原理，是通过传感器的构件感受称量物质的重力，从而对重力数据进行传递和分析，改变电流信号，得出具体重量数据。因此，在重力加速度出现差异变化时，会对传感器接收到的重力感应造成影响。对于精确的物质称量，造成称量结果的差异。地球不同区域内的重力加速度存在着细微的变化，在称量工作操作时，要对重力加速度的数值进行考量，根据电子天平称量区域内的重力加速度采取补偿措施。如操作过程中未考虑重力加速度的影响，或在进行重力加速度补偿时采用的是规定重力加速度，则可能无法保证称量的准确度[1]。

（2）水平影响。在操作电子天平时需要对水平调整器进行状态调整，如果忽视了水平状态调整，就可能造成电子天平称量准确度差异。

（3）预热时间影响。电子天平的工作性能以及设备的磁通量与天平内部的电磁力平衡传感器有关。而平衡传感器会受到温度变化的影响。在进行电子天平操作时，如果缺乏提前预热的过程，就会导致电子天平电磁力平衡传感器受到内部温度增高的影响，发生一定程度的磁通量改变，当磁通量出现变化时，流经磁通量线圈中的电流会减小，会导致称重结果的准确度下降。

1.2 外部环境因素

电子天平的称量环境，会对称量准确度造成较大的影响。一是室内存在振动或气流波动较大的情况，会对天平的称量状态造成影响，会导致天平产生气流波动或冲击振动。二是高压传输网络、高压线等产生的静电负荷也会影响电子天平的称量准确度。三是室内温度及空气湿度范围，需要保持相对的恒定。不稳定的湿度以及温度都会造成称量差异。四是光照会产生一定的热负荷，当照明设备过于贴近操作台或阳光直射到电子天平时，都可能影响称量的准确度。

1.3 物理因素

样品自身的吸湿性以及挥发性、称量过程中的静电现象，都可能对电子天平的称量准确度造成影响。当称重样品的稀释性较强时，就会造成天平显示值，随着样品的吸湿过程逐渐的增大；同理，样品的挥发性较强时，随着样品的挥发过程，天平的显示值会越来越小。称重过程中，如果出现静电现象，会引发微量、半微量以及分析等电子天平出现无法显示准确结果的问题，会对重复性实验造成严重的阻碍，影响电子天平的称量准确性。

2 控制及核查电子天平称量准确度的具体方法

2.1 严控电子天平使用环境

电子天平的工作环境要尽可能远离振动和气流波动较大的环境，最好室内只有一个出入口。整个工作环境内的窗户越少越好，有效防止空气对流。同时要远离高压传输网络、高压线等，容易产生静电负荷影响的区域。保证电子天平工作环境内的温度及湿度恒定。正常电子天平的工作温度范围为5 摄氏度到40 摄氏度，温度漂移值在1-2ppm 每摄氏度。正常的工作湿度范围在25%-85%RH。电子天平要放置在无窗的墙边，避免阳光直射影响，同时各类照明装置都要与天平操作台保持距离。为避免室内气流对天平准确度的影响，要远离风扇或空调等风源，确保天平上方不存在直接气流[2]。

2.2 规范电子天平操作维护

选择电子天平的过程中，要考虑电子天平的具体型号以及称重要求，同时考虑称量区域内的重力加速度。操作电子天平的过程中，要完成天平水平状态的调整。在操作电子天平前，首先进行电子天平充分预热，确保电子天平内部的磁钢达到热平衡状态。停止天平单方向漂移的变化过程后，预热结束。为避免样品的吸湿性或挥发性影响称量准确度，尽可能的使用细颈容器储存样品，同时尽可能的缩短称量时间。为消除静电对称量准确度的干扰，要采用专门接地线，引入电源插座接地端。尽可能避免使用易产生静电的塑料容器进行称量。或采用专门的消除静电装置，去除静电的称量干扰。

2.3 定期完成天平期间核查

为避免电子天平出现性能问题，不符合技术规范要求，要在电子天平设备两次检定之间进行电子天平期间核查。核查周期根据实际需要进行确定，一般每隔6 个月核查一次。期间核查并不是一般的功能检查，主要是核查电子天平的示值误差及重复性误差，确保误差处于误差标准范围以内。核查依据电子天平的说明书，采用1克、5 克、10 克、100 克及200 克的标准砝码作为核查器具。核查示值误差时，在电子天平正常工作条件下，分别称量5 个标准砝码，并记录天平的示值。该示值与标准砝码之间的差异，为天平示值误差。天平示值误差标准为：称重0 到50 克，误差值在0.5 毫克以内；称重50 克到200 克，误差值在1 毫克以内。核查重复性误差时，采用同一标准砝码重复称量5 次，记录天平示值，以单次称量的标准偏差表示重复性偏差，获得天枰的重复性误差值。天平重复性误差标准值为0.1 毫克以下。将核查得出的示值误差、重复性误差与标准值对比。核查结果处于标准值范围内，则可判定电子天平的性能正常，符合准确度规范要求[3]。