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电子天平和电子秤差异研究

2021-01-10张秋玲

科技信息·学术版 2021年7期
关键词:电子天平测量误差不确定度

张秋玲

摘要:随着社会经济的发展,我国的工业化进程有了很大进展,对电子天平和电子秤的应用越来越广泛。电子天平和电子秤在社会上的应用愈发广泛,已成为重要的衡器。电子天平和电子秤在使用范围、使用精度等方面有较大的不同。基于此,本文首先对电子天平和电子秤进行论述,其次探讨了电子天平与电子秤区分的现状,最后研究了电子天平和电子秤使用中的注意事项,以供参考。

关键词:电子天平;不确定度;测量误差

引言

电子天平作为日常重要的计量器具,广泛应用于医药、化学、机械、航空、汽车、石油等各行各业中。电子天平是通过作用于物体上的重力来确定该物体的质量,并采用数字指示输出结果的计量器具,主要用于砝码质量量值传递、物体质量测量、体积测量及磁性测量等。在对电子天平进行检定、校准时和能力验证时,都需考虑不同因素引入的不确定度参量,来保证电子天平测量、量值溯源及量值传递的准确性,因此电子天平测量结果不确定度的评定是非常重要的。

1电子天平

电子天平主要是利用电磁力平衡重力的原理制成的。根据相关研究发现,应变片传感器是整个电子天平测量结构的重要组成部分,应变片的电阻对测量数据有重要影响。电子天平空载时,各电阻值应保持相同的数据,只有这样才能保证整个电路上电后,不同区域电压传输到放大器后的数据为零。当秤处于负载状态时,应变仪会被秤上的材料拉伸,导致电阻发生相应的变化。这个电压最终会显示在放大器上,它的数据应该是秤上负载的重量。但是,电子天平也有其不足之处,这种测量工具一般只在实验室使用,且整体上的使用范围并不广泛。然而,随着测量技术的不断发展,电子天平测量已经走出实验室,深入应用到工农业生产中。为了进一步推动电子天平技术的发展,国家制定了相关的法律法规。

2电子秤

电子秤是一种非标衡器。由于受生产制作工艺和称重传感器使用性能的影响,电子秤的准确度通常不是太高,一般在1%~0.5%左右,电子秤适用于工厂企业内部结算或生产工艺控制的称重计量。在上设计安装电子秤,具有较多优点:(1)能在吊装运行作业过程中进行称量,不需另外占用称量作业时间和空间;可实现货物直接交付,加速进仓盘货,节省工作时间。(2)配上称重显示仪表,可与计算机联网,实现作业过程控制。因此,电子秤在冶金企业、码头、储运仓库等行业得到广泛应用。

3电子天平与电子秤区分的现状

1)按使用方式区分,得出的结果是“质量”的就是天平,而只是称出“重量”的就是秤;2)按传感器的结构不同,采用电磁平衡传感器的是电子天平,电子秤一般采用应变传感器;3)按检定规程要求。由于国内主管两者的技术委员会不一致,所以电子秤和电子天平有两个检定规程,但实际上两者的验证方法基本相同。检定规程之间的不一致是因为电子天平的要求精度更高一些,所以,检定的环境要求也相对较严格,比电子秤更精准稳定。电子天平在检定前一般需要先启动预热一段时间,而电子秤则不需要。另一个区别是,由于一位数显示除法的扩展,电子天平在检定和测试时不需要使用额外的小砝码来感知具体误差,比电子秤的检定要方便得多。电子天平和电子秤之间存在检定分度值(e)、检定分度数(n)以及最小称量(Min)的不同也导致其检定方法存在一定的差异。比如在标准砝码的选择上,电子天平检定所选的标准砝码一般在三级以上,而电子秤检定采用的标准砝码精度一般在五级以上。;4)看生产铭牌,铭牌上标明的是什么就是什么;5)电子天平都自带有内校功能,电子秤则没有;6)电子天平的准确度高于电子秤。电子天平的准确度应该高于电子秤,然而就目前看,部分电子天平与电子秤的区分界限是模糊的,而正是这种模糊,才造就了如此认识上的差异。7)两者之间的检定精度和秤量不同。电子天平注重高精度和小规模(小秤量),电子秤侧重于低精度和大规模(大秤量)。虽然电子天平的精度等级分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ四个等级,但目前常用的电子天平主要是Ⅰ,Ⅱ两个等级,电子秤只分为Ⅲ,Ⅳ两个等级。

4电子天平和电子秤使用中的注意事项

4.1做好称量之前的设备处理

电子天平需要待整体器具稳定后称量,这是要保障整体的磁钢和磁通量保持固定的热平衡指数,这样才能有效读取数据,并切实保障整体称量的稳定和可靠。为了保障其稳定性,需要在称量完物体之后,先将器具进行归零处理,然后才能进行其他物体的称量。

4.2测量过程

使用符合国家检定规程JJG99-2006《砝码》的标准砝码通过直接测量法测量出天平的示值,通过测量可以得出天平实际测量值与标准砝码约定真值之差,作为天平的示值误差。

4.3电子秤安装模式的选择

电子称量装置,需要与的起吊设施结合配套安装。因此,電子秤,具有多种安装结构模式。(天车)的结构型式也多种多样,使用环境和维护条件也各不相同。所以,电子秤的安装改造,应根据不同的结构与不同的现场使用条件,选用不同的称重方案安装电子秤。

4.4温度不稳定性及振动等引起的示值不确定度

在校准或检定的测量过程中,测量环境是需确认的第一要素,对环境的温湿度要求按照国家检定规程 JJG1036-2008《电子天平》要求来执行,需对现场的环境评估确认后才能开始测量工作,环境温度的控制、周围振动等影响在可控的范围内,因此,温度不稳定性及振动等引起的不确定度对测量结果影响极小,在此予以忽略。

结语

综上所述,随着电子技术的不断提高,电子天平和电子秤的应用范围在逐年扩大,而使用范围和使用精度不同,也令其用途各有不同。目前已经有利用现代传感器技术进行数据采集的高科技电子秤,能结合电子技术和微机技术,实现对目标物体的快速称重管理。经过多年的发展,电子天平和电子秤已经形成了较为丰富和立体的类型体系,逐渐适用于多领域的称重作业,加强整体的技术研究,并提高称量的精度,是未来电子衡器的发展方向。

参考文献:

[1]黄山松.物体磁性对电子天平检测和分析造成的影响探究[J].科技创新与应用,2016(11):294.

[2]姚凌萍.电子衡器的选择和使用中应注意的问题[J].衡器,2014(12):23-24.

[3]余慎.简述电子天平的校验与质量控制的关系[J].大众科技,2012(10):85-86.

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