电子天平检定结果出现差异的原因分析

韩艳

摘 要：近年来，电子天平在生产、科研、贸易等领域以及百姓的日常生活中，都作为一种非常重要的计量器具而被广泛地应用，不过电子天平作为测量工具，往往在使用一段时间后，其计量性能都会逐渐偏离原设计的指标，所以就非常有必要定期检定电子天平的相关计量性能。本文介绍了电子天平的检定内容及步骤，对检定结果出现差异的具体原因进行了详细分析，以供参考。

关键词：电子天平；鉴定结果；差异原因

前言

在目前的实验研究，尤其是涉及化学药品的实验研究中，电子天平有着重要的应用。因为在部分实验中，一些药品的取量要求相等，这时候就需要利用电子天平对取量的结果进行检定。在实际应用的过程中发现，有些实验取量在电子天平上表现较为一致，但是在试验中的结果呈现却表现出较大的差异，出现这种问题，与电子天平本身以及使用有着重要的关系。为了保证实验结果的可靠性和专业性，积极的进行电子天平检定结果差异出现原因的分析具有重要的现实意义。

1电子天平的检定内容及步骤

我国现行的国家电子天平检定规程《电子天平》（JJG1036-2008）中规定，电子天平检定的主要内容有：外观、偏载误差、重复性和示值误差等，这些误差都有其相对的允差范围。

1.1 外观检查及校准

在检定电子天平时，需要有一个相对稳定的测试环境，去除外界因素对检定的干扰。在对电子天平进行检定前，首先要进行外观检查，即目测检查，目测检查的内容主要包括：电子天平的计量特征、标记以及电子天平的使用地点是否符合条件等。电子天平的使用环境，其工作台应该非常结实和平稳，要有一定的抗震能力。

在进行检定之前首先要对电子天平进行校准。在天平不加载任何物体的情况下，长按“CAL 校准”键不放，约过了5s 后显示“-CAL-”时松开，稍后闪烁显示“校准砝码值”，此刻将同闪烁的“校准砝码值”的砝码置于称盘上，等待数秒显示“校准砝码值”后，取下砝码待天平再次显示“――”后自动归零，则校正完毕。首次使用校准后还有稍微误差，请按上述过程重新校准几遍或进行线性校准。

1.2 偏载误差

偏载误差即在对电子天平进行偏载测试时载荷处于不同位置时的示值误差。一般检定偏载误差时都会选取1/3 最大称量的砝码，优选个数较少的砝码，如果不是单个砝码，允许砝码叠加使用，单个砝码应放置在测量区域的中心位置，因为电子天平有零点跟踪装置，为避免零点跟踪装置引入误差，所以在进行偏载误差检定时，用最小称量或小于10e 的质量代替零点。

1.3重复性误差

重复性是描述电子天平在相同的测量条件下，同一载荷多次称量结果之间的差值，是衡量电子天平能否提供一致结果的能力。在进行重复性检定时，不用考虑最小示值，每次都要对天平清零，因此不用考虑零点跟踪装置引入的误差。应该在电子天平的空载和加载状态下对其进行重复性检定。重复性误差的计算结果是误差的最大值与最小值差的绝对值。

1.4示值误差

为了确定电子天平的示值误差，可以使用标准砝码采用直接测量法来检定，检定得到的电子天平各项技术参数的示值与标准砝码值做差，就可以得出电子天平的示值误差。如果发现各载荷点的误差超差，就可以直接判定该电子天平不合格。

2检定结果出现差异的具体原因分析

检定结果出现差异的具体原因主要包括客观和主观两个方面，其中客观原因有存放、预热、读数的时间以及预压，主观方面的原因则是检定人员的因素。

2.1人为原因

由于电子天平的检定工作内容较多且复杂，常常稍有不慎就会改变读数，对检定的结果产生影响，因此要求检定人员必须谨慎细致，除了对电子天平的基本知识充分掌握外，还应该知道对电子天平检定结果会造成影响的一些常见因素，在电子天平检定过程中，部分检定人员可能未严格按照相关规范和标准来进行操作，从而导致检定结果出现一定的偏差，影响检定结果的准确性。

2.2校准因素

天平的校准工作常犯的错误就是认为天平显示零位就可以直接称量，但实际情况是电子天平开机显示零点，不能说明天平称量的数据准确度符合测试标准，只能说明天平零位稳定性合格。因为衡量一台天平合格与否，还需综合考虑其他技术指标的符合性，因存放时间较长、位置移动、环境变化或为获得精确测量，天平在使用前一般都进行校准操作，电子天平一般都会有内部校准和外部校准，在对电子天平进行检定工作时要先做好天平的校准工作。

2.3存放时间

天平是一个比较精细的测量仪器，因此其测量结果的影响因素也比较复杂。外界环境的些微变化都有可能引起天平测量结果的变化，因此天平在室内的存放时间是致使天平检定结果出现差异的主要原因。一般情况下，为了尽可能地避免出现不必要的麻烦，在将天平送检的时候会提前24h 将天平送至具体的检定室内，使天平逐渐适应环境从而趋于稳定，达成平衡状态并与环境相吻合。

2.4预热时间

预热是为了更好地保证天平的正常工作，因此预热时间对于降低天平检定结果的差异具有举足轻重的作用。电子天平是依靠电磁力进行工作的，而如果天平预热不足天平在测量的时候也会处于预热状态，此时天平内的温度会逐渐升高，电阻增加，天平内线圈内的电流变小，电磁力减小，天平失去平衡状态从而出现数值的偏差。因此，保证充分的预热时间首先是保证天平数值稳定、保证天平正常工作的重要因素，其次也是避免电子天平检定结果出现差异的主要手段。一般来说，天平的预热时间和天平的精确度是成正比的，同时预热的过程中还要考虑到天平的性能，只有按照要求做好了预热工作后，才可以开始天平的检定工作。

2.5读数时间

读数时间不同电子天平的检定结果也会不同，因此其也是影响天平检定稳定性的重要原因之一。在对电子天平进行检定时，一般情况下也会检定示值是否稳定这一标准。电子天平在工作过程中的震荡幅度会逐渐降低，最后在一定范围内趋于稳定，此时天平上显示的数值即最终的读数。不同的电子天平由于其内部设计结构不同以及精度不同，其趋于稳定的时间也会存在差异，而如果在天平尚未稳定的状态下读数势必会导致天平数值测量结果的错误，从而影响天平检定的准确性。因此一般情况下，读数时间要在保证规定读数的基础上继续顺延一样的时间再进行测量，从而最大程度地保证检定结果的稳定性。笔者通过分析各精度的电子天平得出以下结论：对于分度值较小、低于0.01mg 天平，在测量过程中要顺延不低于10s 的时间再进行读数，而对于分度值居于0.01～0.1 之间天平，在测量过程中将读数时间顺延5s 左右，而如果分度值较大、大于等于0.1 的时候只需要顺延3s 左右即可。

2.6预压

预压，顾名思义就是在对电子天平进行检定之前进行压力测试。电子天平的精密度相关人员可以通过设计保证，但是电子天平在正式出厂前如果没有经过预压，就回处于“休眠”状态，其测量结果势必不会十分准确，因此预压也是致使电子天平检定出现差异的关键原因。电子天平是机器，但是也如同人的机体一样，如果长时间不使用就会进入休眠状态，不能正常工作。因此在天平检定之前常常要进行预压的工作，预压工作是指用砝码在检测前先加载，不必考虑称量结果或回零的情况。

3结束语

总之，电子天平作为重要的测量仪器，极大的便利了人们的生产勞动活动。但是精密的测量仪器使用过后原设定指标发生偏离的情况会在很大程度上的影响电子天平的使用效果，所以对电子天平进行定期的检定是有必要的。同时在检定过程中还要尽量避免由于检定差异的存在而造成影响。

参考文献：

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