电子天平计量检定中需要重视的问题探讨
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作者: 张子燕
摘要:电子天平利用电磁力平衡重力原理的制成,其称量准确可靠,显示快速清晰,具有体积小、称量快、精度高操作方便的特点,广泛地应用于生产、生活、科研、商业等领域。为了保证电子天平在实际应用中的准确度,需要对其进行定期检定。本文探讨了在电子天平计量检定中,需要重视的问题。
关键词:电子天平 计量性能 检定 问题
电子天平是非常重要的计量测量仪器,因其具有体积小、精度高、操作简便、使用方便等优点,广泛地应用于生产、生活、科研、商业等领域。电子天平的制作原理,是利用电磁力平衡重力,其称量准确可靠,显示快速清晰。由于电子天平内置了称重传感器等精密的电子部件,在使用一段时间后,可能会出现测量误差较大等问题,因此,要对其进行定期检定,以提高其精确度,延长其使用寿命。下面探讨下在电子天平计量检定中,需要重视的问题。
1、灵敏度、鉴别力的检定
电子天平的灵敏度,是指对于一个给定的重量变化,衡器的指示值相应能发生的示值变化。电子天平的鉴别力,是衡器对微小载荷的反应能力,即要引起衡器示值有一个可发觉的变化,需要添加的重量。对电子天平来说,鉴别力有实际意义,而灵敏度,则没有实际意义。电子天平的灵敏度,一般指的是分度灵敏度,其在数值上,应正好等于该天平相应载荷的检定分度值。对具有数字指示、自动、半自动校准装置的电子天平,可以免检其灵敏度。当电子天平检定分度值e≥1mg时,可以测定其鉴别力,对使用中的电子天平鉴别力的检定,通常允许作简化处理,即选择在空载或全载时,处于平衡状态的天平上,用质量为1.4d的小砝码,轻缓地加放在天平上,或从其上拿下,此时,原来的天平示值应有变化。使用中的电子天平的鉴别力,一般不会有问题,所以规程中指出,对于d≤1mg,或者e>2d的电子天平,可免检其鉴别力。
2、各载荷点最大允许误差的检定
电子天平的最大允许误差,是指天平的线性度,是用来判定天平的示值误差,是否在规程规定的范围之内。它与天平的准确度等级和称量有关,通常示值误差(E),由下式来确定:E=I-I0,其中I表示天平指示值,I0表示标准砝码的标称值。对电子天平来说,这样计算示值误差,其实不够严密。在检定电子天平时,鉴定人员不但按规程要求选取检定点,还要根据被检电子天平的e与d关系,来确定是否应该对每一被检点采用附加小砝码,寻求数字转换点的方法,来找到该检定点的实际模拟值,以确定其示值误差。首先,开机预热,然后,按照说明书的操作程序,对电子天平进行校准,校准完毕,显示零位;从零载荷开始,逐渐单调往上加载,直至加到天平的最大称量值时,然后,再逐渐单调卸载,直至零载荷为止。在检定过程中,由检定操作人员视天平具体情况,来选取载荷点,但空载、全载、最小称量Min、影响天平误差值的“拐点”所对应的那些载荷,这几个载荷点是必须进行检定的。
3、重复性误差的检定
电子天平的重复性,是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,它是用来衡量电子天平能否提供一致结果的评价。JJG98-90中规定,重复性检定,应在电子天平的空载和加载状态下进行,测定次数,应根据电子天平准确度级别的不同而不同,检定过程及数据处理方法按JJG98-90进行。对于e≥5d的电子天平,可以省略用附加小砝码,寻求数字转换点进行凑整计算的过程,直接用天平示值减去砝码质量值,来计算重复性误差;对重复性误差,可用极差法或标准偏差法来评定,其中极差法较为常用。电子天平重复性检定加载的载荷全载和半载,检定中,分别对加载和空载的平衡位置进行读数,并记录,同时注意每加一次载荷,均应返零一次;对同一载荷、多次衡量结果之间的差值,不得超过天平在该载荷时,最大允许误差的绝对值。
4、电子天平的免检
电子天平的检定分度值和实际分度值,对于确定该台电子天平的检定项目和免检项目,非常重要。《检定规程》22.1中的要求是电子天平的检定项目应为九项,对于日常周期的电子天平的检定,检定内容主要包括以下六项:鉴别力、灵敏度、重复性、各载荷点最大允许误差、偏载检查、配衡功能检查。检定时,根据被检天平的具体情况,因天平而异,不是所有项的内容都要检定,具体的检定项目,由电子天平的准确度级别和检定分度值来决定,这就涉及到电子天平的免检问题。对于实际分度值d≤1mg的电子天平,可以免检该天平的鉴别力;对于检定分度值e≠实际分度值d的电子天平,可免检该天平的鉴别力;对于具有数字指示和自动或半自动校准装置的天平,可以免检该天平的灵敏度。由此可见,部分电子天平,只需检定各载荷点最大允许误差、天平的四角误差、天平的重复性、配衡功能这四项即可。5,影响电子天平检定结果的重要因素
电子天平检定的项目较多,因此检定人员必须做到细心谨慎,否则会影响检定的结果。影响电子天平检定结果的重要因素,除去鉴定人员的主观因素,一些客观的因素也要考虑到。第一,预热。保证电子天平示值稳定的关键,在于天平的预热时间,预热时间的长短,不仅与天平的检定分度值、检定分度数有关,还与不同生产厂家的产品性能相关。一般情况下,天平的精度越高,预热时间也就相应越长。检定人员要有耐心,在达到说明书规定的预热时间后,才能进行检定;第二,预压。电子天平较长时间不用的话,可能就会进入休眠状态,为了让电子天平快速进入工作状态,检定前,可用砝码多次加载,加载时,称量结果和回零情况不用管,否则的话,天平进程示值与回程示值之差,会明显增大;第三,校准。电子天平一般都有内部或外部校准的功能,检定时,检定人员要严格按照检定说明书的操作程序,对电子天平进行校准,而不能简单的觉得天平示值为零就可进行称量。实际上,电子天平开机示零,只表明天平零位的稳定性合格,天平称量的数据准确度,是否符合测试标准,并不能说明。
总之,随着电子天平的应用日益广泛,对其准确度的要求也越来越高,保证其计量性能符合要求,具有重要的现实意义。由于电子天平种类繁多,检定时对于需要重视的问题,要注意按照规范操作,才能使电子天平的计量性能得到准确的评价。
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