浅析电子天平示值误差的检定与数据处理

唐娜

乌苏市质量与计量检测所 新疆乌苏市 833000

摘要：电子天平作为高精度测量的设备，在使用过程中不仅要严格按照规定，同时在使用过程中还需对其外观、重复性、偏载误差、示值误差等多方面进行检定以免产生误差。本文主要以《电子天平》中关于其使用过程中的规定为依据，侧重探讨电子天平的示值误差的检定与数据处理，分析造成其示值误差的因素、误差产生后如何进行校准以及电子天平的维护措施。通过这些方面的探讨，减少电子天平在使用过程中的可避免的误差，发挥其测量的最佳效能。

关键词：电子天平 示值误差检定 数据处理

1. 引言

随着电子天平在各类实验室中的应用的广泛性增强，电子天平测量结果精度与准确性的要求也在不断提高。但是在电子天平的实际使用过程中，存在着不少的操作误区，导致其测量结果的精确度受到影响，例如在首次使用电子天平精心测量时，很多使用者会认为天平的显示值为零，便可以直接进行使用，但是在长期未使用电子天平，未对其进行校准的情况下，显示零位只能表明天平的零位稳定性符合标准，并不表示天平测量值的精确度有了保证。其次，天平所处使用环境的因素如：环境的温度、空气的湿度与压强等也会市天平产生示值误差。因此，对了提高其测量结果的精确度，需要提升电子天平的示值误差检定能力。

2. 电子天平检定前准备

2.1电子天平等级的划分

不同的电子天平，其准确度等级也是不同的，按照天平的检定分度值和分度数之间的关系，可以将电子天平分为四个等级，依次为：普通、中、高准确度级的电子天平。由于不同准确度等级的天平在检定的过程中，对环境条件控制的要求不同，及其测量值对其计量性能判定的结果的影响，因此，要对电子天平的准确度等级进行划分。

2.2标准码的确定

依据2008年关于电子天平的检定规程，在进行电子天平的检定时，应该准备一组标准砝码。标准砝码有着一定的要求，即在标准砝码的磁性符合要求的前提下，拓展的不确定度小于检定的天平所允许的最大误差值的三分之一。

2.3相关仪器及环境要求

由于环境因素如空气湿度、温度、压强等因素对天平的检定有着影响，因此，在进行天平的检定前需要准备相应的仪器对环境因素进行测量。准备分度在0.2℃以下的温度计对环境的温度进行测量，准备相对准确度大于百分之五的干湿度计对环境的干湿度进行测量。在确定环境中的温度、湿度等因素符合要求的条件下，将天平置于平整且稳定的平台上，然后接通电源，做好准备工作，进行预热。

3. 电子天平示值误差的检定

3.1外观检查

因为天平是精密测量的仪器，在检定前需要对电子天平自身进行检查得到电子天平的相关信息。通过目测，得到天平的计量特征包括它的最大、最小称量值、准确度的等级、检定分度值等信息，为后续的示值误差的检定做好准备。除了观测电子天平的计量特征，还需要对天平的外在环境进行检定以避免外界环境带来的不必要误差，如通过看天平是否放置平稳、空气中的湿度等方面来排除外在因素的干扰。

3.2“空载”点的确定

在进行电子天平的示值误差的检定时，是从天平零载荷开始，通过逐步增加载荷到最大称量值再逐步减小到最小称量值的方法来进行，因此，零载荷点的存在就十分重要。但是在实际操作过程中，“零载荷”的值存在着一些误区，很多人在对天平的示值误差进行检定时，会认为“零载荷”就是“0”值，但是如果检定从“0”值开始，便不能很好地形成递进的检定过程，因此“空载点”并不是简单意义上的“0”，而是在零点或零点附近误差。

4. 电子天平示值误差的数据处理

电子天平的示值误差检定过程，是从零载荷逐步加大到最大载荷，再从最大载荷逐步减小到零载荷。在此过程中要记录下一些载荷点的示值，即空载点、最小和最大称量、最大误差转换点的载荷值。如果该天平是初次进行测量检定，则测量点必须超过十个点，如果是已经检定过，正在使用中的电子天平可以适当减少测量的点数，但是也必须超过6个点。根据前文中所确定的电子天平的等级，将测量的各个点的示值误差与电子天平所允许的最大误差值相比较，如果测量的误差值均小于天平所允许的最大误差值，则该电子天平的示值误差符合要求，如果有示值误差大于天平所允许的最大误差值，则该天平不符合规定。

5. 电子天平的校准与维护措施

5.1电子天平的校准

为了保证电子天平测量的准确度，在使用电子天平的过程中需要对电子天平进行校准，电子天平不仅在示值误差过大超过最大误差值允许范围时需要校准，长期未使用的天平在使用前、天气变化、天平移动等情况下也需要校准。电子天平的校准主要包括两类，即内部校准和外部校准。当打开电子天平时，如果其数值显示为0，这并不代表着天平的准确性符合标准，在进行校准时需要严格按照说明书进行操作，在校准时，通常需要进行两次操作来保证校准的准确性。

5.2电子天平的维护措施

电子天平的使用，要求技术人员不仅需要懂得正确的测量原理，还需要在使用过程中维护电子天平以保证电子天平的长期良好使用。电子天平的维护可以从以下两个方面入手，正确的使用电子天平进行测量、定期对电子天平进行维护。首先正确的使用电子天平除了正确的操作知识，在测量过程中不能暴力使用电子天平以免破坏天平，在进行较大物件的测量时，要讲究轻拿轻放，以免造成损坏。在测量过程中如果需要移动天平，也需要将物件取下后再继续测量。对电子天平进行定期的维护，电子天平如果较长时间的不使用，其内部的零件容易受到环境中的温度、湿度等因素的影响而有所损坏，因此要定期的对天平进行维护，长期未使用的天平，应该先进行校准、预热后再使用。其次，天平在使用过程中所沾染的污垢也需要及时的清理，以免影响天平的测量精度。最后，在放置电子天平的实验室可以放置干燥剂来避免空气过湿而对天平的测量精度产生的影响。

6. 结语

电子天平作为精密测量物体质量的仪器，有着自动化、快速高效、精确度高等多重优点，但其在使用过程中，对使用环境的因素有着多方面的要求，且易受环境的影响而产生的误差。因此，科学合理的掌握电子天平示值误差的检定与数据处理以确保其在使用过程中的精确度。在掌握正确使用电子天平技能的同时，还需要掌握电子天平的校准与维护措施，由此来达到电子天平的长期高精度测量，充分发挥其工作效能。

参考文献

[1] 吴昊，刘光荣，曹德森.电子天平检定中若干问题的思考[J].中国医学装备，2006，（06）28－30.

作者简介：唐娜（1980.11-）女；汉族；河北省献县人；工程师；大学，研究方向：计量专业。