刍议砝码计量检定误差原因分析与控制

发表时间:2020/7/29   来源:《中国西部科技》2020年8期   作者:邓建平
[导读] 天平是一种较为常见的测量工具
        摘  要:天平是一种较为常见的测量工具,主要用于对物体重量进行测量,最为常见的是用于测量实验室内产生的数据。利用天平测量物体质量时,需要一个至关重要的物体作为物品质量的衡量标准,并且评定天平测量的准确程度。砝码计量检定工作需要严谨负责的态度,从而降低误差,提高测量的精准程度,增强试验数据的科学性和精确性。本文分析了砝码计量检定的误差产生的多方面原因,给出了对应的控制方法,以期减少测量误差并进一步增强砝码计量检定的准确性。
        关键词:砝码;计量检定;误差原因;控制
前  言
        天平的砝码检测工作需要用严谨负责的态度来对待,并且需要符合国家具体的操作要求。关于天平砝码检定标准,我国有一套管理细则,该管理细则明确规定了砝码质量检验方法、测量周期和检验标准,有利于天平砝码在整个检验周期中更加精确化和规范化,增强了测量的准确性,确保天平砝码检测工作能够更加符合国家规定的标准,从而确保了实验数据的科学性。砝码衡量标准的制定是一项十分重要的工程,对天平测量的记录数据有着最直观的影响,因此其发挥的作用是举足轻重的。
1砝码计量检定的误差原因分析
1.1人为误差
        在天平砝码计量检测这一过程中,有一些影响因素需要工作人员特别注意。测量过程中对天平砝码进行计量检测,其最后的测量结果会受到各种人为性的干扰,而这种干扰是人自身的生理条件造成的,目前这个阶段很难改变这种现象。比如肉眼可能会出现各种误差,计算各种精确数据的时候出现偏差,数据判定错误,受身体因素影响,身体健康状况不佳导致测量过程出现问题,还会出现体力不支等等生理性因素引起的问题。又比如具体操作上可能出现各种失误,整个测量环节的过程错综复杂,每一环节都至关重要,需要精确并合理的完成,严格遵循流程规定,按照具体规定细则来进行相关操作,力图做到每一个环节都没有偏差,保证最后结果的精确性,提高科学程度。如果不按照相关的流程规定来进行操作,容易出现极大的失误,导致最后实验失败。除此之外,对于砝码检测工作进行适时的监督从而及时修正错误也需要引起一定重视,务必要避免出现违规操作的现象,防止人们的错误决策和失败的管理行为对最终结果产生不良影响。
1.2装置误差因素
        在天平砝码计量进行检测的各个环节中,要注意计量器具的位置,需要经过精心安排。尤其需要注意的是,计量器具的位置不可能是完全固定不变的,会受到时间、空间等各个因素的影响而导致发生变化,由于各种影响因素的存在,可能会使天平砝码出现一定的误差,可能会改变标准量值的准确程度,导致最终数据出现问题。由于设备本身存在着不固定性,所以设备本身也可能会引发一定误差,比如天平不等臂问题,在具体的操作流程中可使用到各种类型的天平,具有各自的特点,如等臂天平、电子天平、不等臂天平等等种类,各个种类都具有不一样的作用和擅长的区域,在性能和使用方法上都存在着差异。当使用不等臂天平进行砝码检定时,操作人员可能会出现操作上失误,比如无法把握不稳定和恒定性的天平臂而出现实验数据的偏差,从而使得天平测量的最终结果的准确度大大降低。在事后对天平和砝码进行清洁时,如果操作不当也会对天平的平衡造成不良影响,在天平进行组装的过程中,会由于调整不当或天平不同部件之间的摩擦而导致检定砝码出现误差,从而影响实验数据真实性[1]。
1.3环境误差因素
1.3.1温度因素
        温度也是砝码检测最终结果的至关重要影响因素,温度对砝码检定结果影响是多种层面的,由于温度的影响,导致空气密度发生改变,在进行物体的测量时,由于水蒸气等外部因素的影响,导致物体过分吸收水蒸气造成质量的变化,从而造成实验结果的误差。温度还可能会影响天平平衡点的改变,所以在检测过程中一定要注意温度对实验过程的影响。
1.3.2湿度因素
        湿度是衡量大气中水分含量的标准尺度,湿度较高表示空气中较潮湿,水分较多水蒸气含量超标。而湿度从概念上划分又分为绝对湿度和相对湿度,两种概念分别有各自不同的用途,在实验室的日常实验中一般较多使用相对湿度作为衡量指标,相对湿度显示了绝对湿度接近饱和绝对湿度的范围,相对湿度数值越高,空气中水分含量越多[2]。相对湿度越低,代表着空气中水分含量较少。由于对物体的测量都暴露在空气之中进行,砝码表面都会不同程度的吸咐一定厚度的水分子层,我们称为所谓的“水膜”。

其厚度的高度和砝码表面的属性和空气中湿度的程度息息相关,因此对砝码的计量结果产生着最直接的影响,需要引起我们广泛重视。
1.3.3空气浮力因素
        在测量的各个环节中,测量物体“真空中的质量”十分困难,无法得到最真实的数据,科学度较低。我们用“空气中的质量”来代替这一指标,“空气中的重量”是指某一物体在空气中受到的重力和所受到的空气浮力的合力。在砝码重量检测的过程中,砝码重量受到空气浮力的影响,对实验数值造成一定的结果。在进行质量值的折算过程中,需要充分考虑空气中的浮力,来降低最终实验结果偏差。
1.3.4磁力因素
        磁性问题是在各种实验过程中都需要引起广泛关注的问题,在后期使用中也至关重要。经过质量检测标准后的天平与砝码的材质都是作为非磁性材料所建造出来的,因此在实验过程中,磁力会产生负面影响,原因是因为在进行重量检测时无法和重力形成一种合力。磁力会导致两个质量标准间的相互作用,同时也会导致质量标准这改变,也会对检测过程中所运用的测量器具和周边环境的其他磁性物体之间的相互作用产生影响。在砝码计量检定开始之前一定要注意实力的影响,及时检查质量标准的磁性。
1.3.5清洁度因素
        清洁过程也是计量检定的一个环节之一,需要引起我们的重视。清洁工作如果存在问题,砝码上各种杂质会最终对检定工作产生影响。由此可见,在进行砝码质量检定之前一定要准备好干净的无水乙醇或蒸馏水进行仪器表面的擦拭,擦拭过程中不能造成任何砝码材料的缺失。带有调整腔的砝码不能完全接触溶液,防止液体进入腔体。砝码在前期准备工作的时候,维持干净的状态,也不可以改变其表面属性。
2砝码计量检定效率的提升策略
2.1按照规定管理和使用砝码
        天平砝码计量检定人员一定要对自己的工作认真负责,管理好天平砝码计量检定工作,维持好各个环节的运作。全面掌握天平砝码存放及使用的各种流程规范以避免出现天平或者砝码磨损等问题,提高管理效率,增加实验数据准确性,减少实验结果误差。
2.2做好检定前的前期准备
        在进行天平砝码计量检定工作时,前期的基础准备工作是至关重要的,一定不可以忽视。比如清洁工作,对天平或砝码的表面进行擦拭,维持表面整洁,为进行接下来的检定做好充分准备,降低纤维、粉尘、空气中的水分对天平砝码的影响,以免造成表面磨损。与此同时还要注意天平的摆放位置是否合理,让天平放置于平坦的桌面之上,维持静止状态,不能发生倾斜,以免影响实验结果。
2.3消除误差影响因素
2.3.1消除装置误差因素
        尤其应该注意的是要检查好天平砝码的检定证书是否处于有效期,是否经过合理的质量检验。要提前检查好天平的不等臂问题、数值误差、尺度数值、清洁程度等等细节问题,从而减少误差。
2.3.2消除和避免人为误差因素
        可以定期举办宣传工作和讲座,增强从业人员的责任感,唤起其职业意识。从主观上减少数值测量误差,充分调动从业人员的积极主动性,增加其工作热情,使工作人员在工作时能够聚精会神,集中精力进行实验的操作。严格按照实验标准流程和相关规范,做好每一个环节的检查和准备,避免出现失误现象。还要对检查结果进行监督工作,多次测量,多次检查,从而确保误差降到最低。
2.4控制空气浮力因素的干扰
        为了增强砝码计量检定最终结果的精确性,一定要注意准确测量砝码的质量,从而降低空气浮力因素对砝码质量影响。举例来说,进行空气浮力修改时,要注意所处环境中的温度湿度和压力指数,从而取得比较准确的测量结果。要采取认真负责的态度,做好每一个环节的检测与管理工作。严谨的态度对待测量和计算,来降低砝码检测误差。
结语
        综上所述,在实验室实验或日常生活中对天平砝码计量检定时,要充分考虑各种可能出现的影响因素,立足实际,具体情况具体分析,采用灵活的应对方式,本着严谨负责的态度,对整个实验过程进行严格管控,从而减小误差。
参考文献
[1]朱玉平.计量检定中如何处理砝码误差[J].企业科技与发展,2019(04):93-94.
[2] 李佳明. 砝码计量检定误差的控制措施分析[J]. 科技风, 2019, (14): 252.
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