探讨影响电子天平检定的因素及对策
2023-01-24杨伟国
杨伟国
(南靖县质量计量检验检测所,福建 漳州 363600)
在当前我国加快工业化进程,大力推动高质量发展的新形势下,电子天平作为一种重要的计量工具,必不可少,其称量结果的准确性越来越受到更多的关注。由于电子天平在使用中容易会受到各种因素影响,就可能会引起称量结果的误差,一旦称量结果失准,不仅会影响科研机构实验数据的有效性,还会影响医疗卫生机构药物用量的合理性,造成严重的后果。
1 电子天平的概述
电子天平是一种比较常用的计量仪器,精密度高而且操作简便。其主要构造由秤盘、传感器、位置检测器、低通滤波器、功率放大器、PID调节器、微计算机、A/D转换器、机壳、显示器、底脚等组成,工作原理是依据电磁力平衡重力原理。当秤盘上放置被测物体后,电容电压就会出现相应变化,进而测量出被测物体的准确重量,并将重力转换成电信号,在显示器上显示出称量数值。称量物体时,只需将其放置在秤盘上,不需要借助砝码,只需几秒钟就可快速在屏幕上显示该物体的质量值。电子天平除了精准度高、称量快速便捷外,还可以实现自动去皮、自动校准、故障与超载报警等功能,大多数还配有外接插口,能连接电脑、打印机等设备,实现称量、记录一体化。
电子天平在使用过程中,要注意轻拿轻放,以避免用力过大使天平受损或造成称量数据失准。手不要和物体直接接触,避免手上的油脂或沾有杂质会影响称量的准确性。对于温度过低或过高的物体不能直接称量,需要将该物体放置在干燥器内冷却,等物体温度接近室温时再进行称量;对于有腐蚀性、易挥发、易污染的物体应放置在合适的容器后,再进行称量。
2 提升电子天平检定质量的意义
由于电子天平具有操作简便、测量精准、示值稳定等优势,被广泛应用在科研、医疗、生产、贸易等领域。因此,保证电子天平称量结果的准确性具有极其重要的意义。电子天平在使用前,必须经检定合格后方可使用,以确保量值准确可靠。在检定中往往存在一些可能影响检定结果的因素,如忽略这些因素,就可能会影响到天平检定结果的准确性。在检定电子天平中常常会发生这种情形,第一次检定得出的结果不合格。后经仔细分析外部环境因素及检定中的细节,通过排除或减少这些影响检定结果的因素,尽可能减少误差,之后再重新检定,检定结果往往是合格的。这说明了电子天平自身的计量性能没有问题,只是由于受外部因素影响,才造成不合格的检定结果。如果未能充分考虑到有可能影响检定结果的各种因素,便开展检定工作,那么就很可能对该电子天平检定结果作出误判,以致影响电子天平的正常使用。又或因受到某些因素的影响,电子天平测量数据不准确,那将会给科研、医疗等领域工作带来严重影响。因此,在电子天平检定中,不仅要严格依据国家计量检定规程要求对电子天平进行检定,还要及时发现并排除或减少这些外部影响因素,提升电子天平检定质量。
3 影响电子天平检定的因素分析
3.1 外部环境因素
电子天平是一种精密度较高的计量器具,使用中对外部工作环境要求较为严格,外部工作环境如存在高温、潮湿、振动的情形,就很可能影响其称量结果的准确性。例如,在辖区内检定某食品公司化验室内1台电子天平的过程中,发现示值一直在跳变,无法稳定,检定结果不合格。经排查,发现该公司位于一家纺织厂的正下方,一旦纺织厂生产,化验室内电子天平就会产生共振,以至于无法正常使用。后来,该公司将化验室搬至隔壁幢办公楼内,排除振动影响,经检定为合格。因此,电子天平在使用过程中需要保证大气压、温度、湿度、气流等均符合规定条件,一旦不符合规定条件就可能会使测量值失准,若测量过程中出现电子天平振动情况,同样也会导致测量值失准。
3.2 标准装置因素
电子天平检定开展前,未根据实际情况在符合规程相关要求下选择合适的标准装置。首先,检定装置选择不科学、不合理,会影响电子天平检定结果的准确性。其次,标准装置管理不科学、不规范,未设专人管理,存在失控状态。标准装置因未有效管控,存在可能受损或已经受损的情形,检定人员未及时发现并采取相应措施,还在继续开展检定。最后,电子天平计量检定中所使用的标准砝码,由于恒温时间未满足要求,会影响电子天平的称量结果。尤其是在冬季和夏季,在这两个季节因为室内室外温差较大,电子天平的计量准确性很容易受到影响。
3.3 人为操作因素
电子天平检定是需要检定人员对标准装置及电子天平进行人为操作才得以完成,人为称量操作及主观读数便成了影响称量结果不可忽略的因素。(1)检定人员用眼不科学,眼睛长时间工作,产生视觉疲劳时,未能及时休息,致使读取数据时模糊不清,因而引起读数误差。(2)检定人员的急躁心理、粗心大意、精神不集中,因而引起读数误差。(3)检定人员能力不足。电子天平检定前,需要对其进行内部校准或外部校准,有些品牌的电子天平校准方法较为特殊。由于刚从事检定的新入职人员接触电子天平较少,缺乏经验,不一定能在短时间内找到校准方法,因而会影响检定工作的顺利进行。
3.4 预热时间不足
电子天平由于精密度较高,运行时需要其内部零部件之间密切配合。检定前充分预热可以使电子天平的磁通量与磁钢之间实现一种热平衡,为充分发挥其最佳的计量性能提供保障,因而保证电子天平的计量准确性。在检定工作开展前,未进行预热或未能充分预热,电子天平内部电子零部件未能处于热平衡状态,不能更好地与运行需求相匹配,因而无法正常工作。电子天平的准确度越高,需要预热的时间也相应越长。在日常检定中,有些检定人员由于工作态度不严谨或急于求成等情形,认为预热麻烦或未充分预热就开展检定,就会影响检定结果的准确性。
3.5 供电电压不稳
电子天平未按规定配备具有良好性能的稳压电源,不能保证满足其正常工作要求。尤其是精密度较高的电子天平,需要更优质更高性能的稳压电源,如果欠缺,电流一旦发生变化或电压不稳定而影响称量结果的准确性。检定工作中,发现许多电子天平未使用专用插座,直接连接在多孔排插上;或者电子天平虽有使用专用插座,但与大功率的空调或其它设备连接在同一线路上,电压有时会产生忽高忽低的情况。
4 电子天平检定影响因素的对策
4.1 优化检定工作环境
检定工作环境与电子天平的计量准确性密切相关。在检定开展前,应当科学有效把控外部环境条件,尽力排除或减少那些可能影响检定结果的外部因素,确保电子天平检定工作在适宜的环境条件下顺利开展。首先,要确保计量检定工作环境的温度、湿度、气流、含尘量等符合相关规定,温度要求在18~26℃,变动幅度每小时小于0.5℃,相对湿度在55%~75%,无振动现象。要尽量控制含尘量,如果含尘量过高,仪器上容易沾染杂质,影响天平的称量结果。检定中应严格监控工作环境状况并做好相关记录,一旦检定环境不符合相关要求,应及时改善工作环境,降低外部环境对计量检定工作的影响程度,保障电子天平的称量结果准确。
4.2 强化标准装置管理
电子天平检定开展前,务必根据电子天平的准确度级、检定分度值、最大称量等技术参数,在符合检定规程相关要求下,科学选择合适的标准装置。检定电子天平所需的标准装置,必须要专人的有效管理并确保其精确性。标准砝码不得与手直接接触,不得沾有油脂、毛发等其他异物,标准砝码要轻拿轻放,并做好相应的防范措施,避免砝码受损而影响检定结果。如发现砝码有可能受损或已经受损的情况,则应停止使用该标准装置,并将标准装置送至具有相应资质的计量检定机构进行检定,经检定合格后,方可使用。在冬季和夏季开展检定时,由于外部环境与室内温差较大,标准砝码必须与电子天平放置在同一室内进行恒温,恒温时间要根据砝码的不同等级、不同规格,按照JJG99-2006《砝码》检定规程相关要求进行,一般为1~3h。
4.3 提升检定人员素质
计量检定要求做到客观、公正、准确。不仅要求检定人员的专业素质一定得“过硬”,熟悉掌握电子天平计量检定相关知识,还要有科学严谨、一丝不苟的工作态度,以饱满的精神状态和工作热情,严格按照检定规程要求开展计量检定工作。同时,还要强化检定人员相关培训与经验交流,增强责任意识,积累工作经验,在工作中克服急躁心理,更加注重相关操作流程、细节的要求,尽量减少人为误差,努力提升检定人员的综合素质。
4.4 保证预热时间充分
在电子天平检定开展前,务必保证预热时间充分,才能使磁通量和磁钢之间实现一种热平衡状态。待电子天平得到充分预热后,称量结果准确性才能得到保证。如果平时电子天平使用较频繁,不必每次使用后就拔掉电源,让其持续保持通电预热,可省去预热时间;对于较高准确度级的天平来说,不切断电源有利于其持续预热及称量准确。电子天平的实际分度值为0.01mg时,预热时间应保证在5h以上。通常情况下,对于长期在用,使用频繁的电子天平,预热时间应保证在30min以上;电子天平预热相应时间后,先读取天平示值,若还存在示值不稳定情形,则说明预热还不充分,需延长预热时间;如果示值已经稳定,可按去皮键、归零键,此时,天平显示值应该为零,便可以开始检定。
4.5 保证供电电压稳定
供电电压稳定与否是直接影响电子天平称量结果的准确性,因此,在开展检定工作中,务必保证电压持续保持在稳定合理范围187~242V内。要配备专用的电源插座,不得直接连接在多孔排插上,避免因电压不稳定而产生示值误差。要动态监测电压的稳定值,不得超出规定的范围;不得把大功率的空调或其它设备连接在同一线路上,避免线路电压产生忽高忽低的情况。
5 结语
电子天平是质量量值传递的计量器具,已经广泛应用到各行各业中。严格按照国家现行有效检定规程,定期开展计量检定,才能更好地保证其称量结果的准确性。为提升计量检定质量,有必要探讨分析影响电子天平检定结果的各种因素,并采取合理对策优化检定工作,保证电子天平计量检定结果的准确性,实现电子天平使用价值的最大化。