电子天平计量检定影响因素和解决对策

陈章元

（福建省东山县质量计量检验检测所，福建 漳州 363400）

在我国很多行业，例如研究院、医疗行业等，对于电子天平的运用率较高，运用电子天平，能够更准确的计量实验、医疗以及卫生科研机构每日的实验用药量，有助于对数据的真实性进行比较科学全面的研究。因此，深入了解分析影响电子天平计量检定的因素，并且据此提出相应对策，能够真正有效的体现我国电子天平的正常使用与价值。因此，需要制定合理、高效的电子天平检定管理方法，并且通过运用这些科学高效合理实用的标准检定方法程序，以此提高电子天平的检测质量。

1 电子天平

1.1 电子天平的工作原理

电子天平，简单一点来说，就是能借助电磁力去平衡物体受到重力的一个天平，电子天平系统比起传统的天平，准确度较高，较为灵敏、快速而清晰，并且它具有自动跟踪监测的功能系统以及超载保护装置，为电子天平提供一切的便利。

电子天平主要是依据电磁力俩平衡物体的重力来进行称量，借助电子信号来对所称量的物体的质量进行称量，同时将物体对应的数值显示出来。具体的工作原理是当所称量的物体放入到电子天平的秤盘之中，就会使得天平呈现失去平衡的状态，之后天平中的检测线圈机会产生位移来形成对应的电子信号，最终将物体的重量显示出来。总的来说，电子天平是不依靠砝码来对物体进行称量，因而具有较高的准确度，同时能够快速清晰地将物体的重量显示出来。

1.2 电子天平在进行计量检定时的注意事项

电子天平有一定的使用寿命，因而就需要在使用时按照相关的标准要求来进行使用。电子天平装置在进行自动计量或计量检定的过程中，首先要将整个电子天平放置在相对平稳、安全的工作仪表台上。再者，观察气泡的位置是否处在的中间位置，如果不在中间的位置，就要进行相关的调整使得气泡的位置居中。第三，在计量检定之前，要提前插电来进行预热，进一步确保电子天平自身的热度均匀平衡。与此同时，也要提前做好电子天平的预压，也就是用砝码来进行测试达到平衡。第四，在借助电子天平进行计量检定时要按照国家计量检定规程的相关步骤规定来进行。同时，对电子天平计量检定主要是对电子天平自身的计量特征、偏载误差、重复性、示值误差来进行检定。

2 影响电子天平计量检定的因素

2.1 人为因素

在应用电子天平来对某物体质量等指标进行实时自动精确计量时，首先所考虑的是人为辅助因素，为了尽量确保电子天平计量的数据具有客观的准确性，一般建议用户在使用电子天平测量之前，首先要自动归零，在使用自动天平计量一个特殊形状物体上的实际重量时，为了确保可以避免出现许多误差，按下去皮键也是十分必要的。

2.2 环境因素

除了以上人为影响的因素外，在利用电子天平进行数据处理时，环境因素也同样需要考虑。按照目前该计量标准规定要求而言，电子天平进行计量使用时，温度环境也要达到较为平稳、适宜，尽量保持在室内环境相对清洁、干燥、稳定、舒适的条件下使用，而且要保证室内外的空气湿度较为稳定，如此能够在一定程度上保证计量的准确性，如果环境相对湿度波动程度较大，超过或到了大于或80 %RH及以上水平时，这时如果直接用电子天平来进行计量工作时，得出的测量结果就会产生一定的误差，因此，在测量出现较大的误差时，就需要考虑到环境因素。

2.3 操作因素

除了平时必须注意到上述的人为误差问题和环境因素外，在计量及操作、维护、保管过程中，都要注意：首先，需要着重做一些保护，一是注意维护电子天平的上下层表面干净与清洁，不能有灰尘、杂物等存在，以免造成误差；其次，要时刻保持计量天平表面上的空气清新而干燥，避免长期的潮湿或有害性质的硬固体物质腐蚀天平，影响计量天平工作结果；第三，在天平进行精确称重、计量等工作之前，要严格、规范的按照各种标准的操作程序和工作程序规定，进行各种正确称重操作，熟知掌握各种标准操作及技术流程，尤其最为关键的是，既要做到对于天平系统的额定负荷承载量保持有一个较为准确、清晰及完整的认识，合理而精确无误地对其系统进行合理计量与称重，以免由于载荷过重，引起天平的物体产生倾斜，导致测量的结果出现较大的误差，或是造成电子天平的损坏；第四，对于目前在市面销售的大部分电子天平来说，天平机身的内部按键或天平机身的外部指示灯，通常也都是带有自动校准读数的显示功能，当用户插上电源、电子天平自动开机进行工作运行之后，不能单凭天平屏幕上的读数显示数值为零值时，就来判断天平数值已经进行正确校准归零，在具体对电子天平计量、检定时，还是要尽量严格、准确遵守相关产品说明或规范来进行。

2.4 预热及预压

预热：预热工作是指在开始进行测量前需要对电子天平进行预加热。在尚未进行电子天平的测量工作前，对电子天平进行预热，能够使测量的结果更加准确。目前在市场上的电子天平，主要是通过将发热设置直接安装固定在壳体外部，对于电子天平的内部零件结构来说，在很大程度上降低环境对内部零件的影响，保证了电子天平在使用过程中能够保持一定的准确性。

预压：预压操作是在预热完毕之后，要马上进行一次相应级别的预压力操作。预热之后，不能立刻用电子天平继续进行测量操作与数据处理，而应当在一定时间范围内，进行各种预加载、减载测量操作及程序调试结束之后，才能开始测量。

3 提高电子天平计量准确性的策略

3.1 对电子天平计量检定器具进行管理

技术人员应定期对电子天平采取预防性维护措施和日常维护措施，并在工作前做好检测工具的日常维护和维修工作，以免仪器的损坏。通过确保仪器的正确管理方法，可以提高精密仪器本身的寿命，并提高电子天平的准确性。这一方面对于测量和保护平衡至关重要，如下所示：①避免仪器振动。②注意防爆。如果人们在系统测量过程中需要使用防爆电子天平，还应遵守相关防爆标准。③为了防止空气中出现湿气，测量人员应在室外炎热、潮湿和黑暗的空气环境中使用防爆电子天平，尽量减少接触或直接避开人员。④为了防止化学腐蚀，电子天平在工作过程中不得随意穿透金属或放置腐蚀性物体，这可能会损坏附着在电子天平表面的电子电路部件的外壳以及电子电路部件本身的结构。⑤注意防止强烈的阳光直射。测量员在进行正常测量和验证或仪器管理的日常操作时，应尽最大努力确保其电子天平设备不会暴露在任何强烈阳光和直接阳光下。由于电子天平对外部环境（如工作环境的温度）敏感，超出了电子天平的范围，因此测量人员在使用电子天平时会出现错误。⑥避免静电：当天平发生电气故障或需要临时送修时，操作员应始终注意防静电问题。在现场取PCB板时，工作人员应牢牢握住板的顶角和底角，因为手不能触摸集成块引脚附近的地方。如果电器中有静电，则会直接损坏印刷电路板的集成块。此外，现场工作人员应在现场拆除PCB后立即将其放入专门密封的绝缘保护袋中。如果该PCB随机放置在桌面上，可能会进一步对整个电路板造成大面积损坏。维护后，在机器中安装PCB时，工作人员还应始终注意静电。

3.2 对电子天平计量时周围环境进行管理

电子天平测量时，会受到周围环境影响。因此，在使用电子天平时，测量人员应按规定控制环境温度、湿度和空气中的含尘量，以避免工作环境引起的测量误差。具体如下：①应采用半遮阳房间或厚遮阳窗帘等通风方式遮挡光线，避免长时间直接暴露在阳光下。②尽量远离大型铁路、公路建筑物和其他高振动危险机械，或采取防震减灾措施。③应远离高温环境、过热环境或具有高温电磁场的辐射环境。④至少应有一个工作或室内温度，以确保相对舒适的恒定环境温度（最好是20 ℃）。⑤工作室内的相对湿度通常应在每天45%到每周75%之间。团队可以通过放置干燥剂来确保这种模式。⑥工作间应无污垢、杂物和恶劣条件。如果有浮土，团队应使用刷子清除；如果称重室或磁钢周围有灰尘，请用湿布擦拭，以避免平衡失败。⑦工作间内不得有腐蚀性气体，空气中不得有气流。⑧工作台应牢固，避免倾斜等。

3.3 对电子天平进行日常维护

测量专业人员通常应如何检查和维护电子天平的电子测量仪器？例如：①在使用仪器之前，电子测量秤通常需要预热至少半小时或更长时间。预热完成且天平处于稳定状态后，可以将电子天平调整到水平位置进行测量。②打雷时不要使用电子天平。团队应注意先关闭电子天平，然后完全切断电源，以避免暴风雨时被雷击。

3.4 提高对相关工作人员的管理与培训力度

对于分析电子天平测量或检定产生的各种结果而言，操作人员在使用各种操作仪器的测量工作中的知识、经验和应用能力直接影响仪器测量数据的准确性。在日常使用过程中，计量人员必须非常精通各种电子天平设备的相关参数和操作方法，以及各种参数技术细节的识别和方法，以及各种测量操作结果的分析。同时，操作人员必须充分了解使用电子天平测量环境的一般要求。为保证计量检定结果的准确性，需要全面加强对现场工作人员专业技能素质和专业素质水平的系统培训和管理，使相关人员能够有效地认识到仪器操作方法、仪器设备使用方法的重要性，以及对测量结果准确性的工作态度和方法，从而真正使员工以最正确、积极的思维态度和做事方式进行思考，开展测量环节，并做好各种准备，确保测量验证结果的真实性和准确性。

3.5 提高电子天平检定人员的综合素质

在电子天平的计量检定过程中，就需进一步提高电子天平的检定队伍的各项综合业务素质，所有操作员工的工作思想、态度必须端正、认真，依据计量操作标准规范，认真完成校准测量的工作。有关部门为此还指出可定期组织职工培训考核来逐步提升检定工作人员本身的素质，增加检验员工爱岗敬业的企业责任感精神和政治使命感，避免检查工作执行中发生的种种粗心大意，有利于提高电子天平等计量产品检定的计量精准性。

3.6 电子天平计量检定工作

首先对电子天平预加载，预加载砝码的选择是最大称量附近的砝码，比如最大称量是520 g的电子天平，应选取单个500 g的单个砝码，这就是检定前的准备。电子天平均有零点追踪装置，在出厂时都是开启的，因此在不关闭该功能的情况下，天平在零点附近已强制归零，对零点修正就没有任何意义，因此应选取零点附近的误差进行修正。第二，要知道怎么确定电子天平的准确度等级及电子天平的最小称量，电子天平按照检定分度值e和检定分度数n划分成四个准确度等级，其次要确定各载荷点的最大允许误差和如何选择确定标准砝码的等级。第三，天平偏载误差的检定，目的是载荷在不同位置的示值误差须满足相应载荷最大允许误差的要求，试验载荷选择三分之一最大称量的砝码，单个砝码应放置在测量区域的中心位置，若使用多个砝码，应均匀分布在测量区域内。第四，重复性的试验载荷应选择80%～100%最大称量的单个砝码，测试次数不少于6次，测量中每次加载前可置零。第五，示值误差测试应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大称量，然后逐渐地卸下载荷，直到零载荷为止。电子天平示值误差检定前，天平要置零，在示值误差检定过程中不可以置零，天平称盘不能空置，避免天平强制归零后所消掉的误差。

4 结语

总而言之，只有通过正确地选择使用及合理维护与保养使用电子天平，才能及时获得客观正确无误的准确称量的结果，对确保企业生产的各项产品的质量可以起到重要保证作用。在正确检定使用电子天平计量时，因预热及预调压的时间还不够充足等常常出现一些误差，因此现场工作检定人员更要对此格外给予关注。通过采取措施保证电子检定器具数据的高准确性和测试环境中的高度严谨性，严格记录检查仪器工作程序中存在的各个问题细节，提高电子天平等检定人员本身的各种综合工作素质能力，不断改进工作方法，完善管理措施，高效完成电子天平系统的检定工作。