影响电子天平示值误差测量的因素及消除方法分析

发表时间:2021/5/7   来源:《科学与技术》2021年第29卷第3期   作者:王耀
[导读] 电子天平属于一种重要称量设备,适用范围广泛,且可信度高
        王耀
        靖边县市场检验检测中心 718500

        摘要:电子天平属于一种重要称量设备,适用范围广泛,且可信度高,但在实际使用中受多方因素影响,导致不可避免地存在测量示值误差,影响了测量准确性,为保证其作用,在实际使用中应采用相应方式加强对相关影响因素控制。基于此,本文主要围绕电子天平示值误差进行分析,探讨导致出现误差的原因,并对消除误差方式进行探讨,旨在为相关研究人员提供参考。
关键词:电子天平;示值误差;影响因素;消除方法

        前言:电子天平在实验室和工业等多个领域中均有着广泛用途,为开展相关工作提供了极大帮助,尤其是在精密测量工作中。但在实际使用中,受其存在的测量示值误差影响,在一定程度上影响了测量精度,对精度需求较高企业而言,会严重影响测量和相关工作质量。因此,在开展相关精密测量工作中,必须加强对电子天平示值差异影响研究,明确相关影响因素,并采用适合方式消除误差。
一、电子天平示值误差原因
        电子天平属于一种利用电磁力平衡原理对物品进行称重的测量工具,该设备被在实验室等对称重准确度要求较高场所应用广泛,称重测量结果具有准确可靠性、显示迅速和清晰度高等他特点,且可实现自动检测和超载保护,同时该设备装置自动校准简便,可满足精准测量工作需求。但在实际使用中依旧存在一定误差,影响了测量结果准确性,因此,在使用电子天平时,应加强对相关影响因素了解,为开展相应因素规避工作提供指导,而具体因素主要包含以下方面。
(一)环境因素
        大量相关试验研究发展,在不同环境下,同一电子天平对同一物品测量准确性不一定相同,示值可能会存在误差,即在不同环境中温度、湿度、电磁和大气压强等因素干扰下,会对电子天平电磁工作环境产生影响,进而产生电子天平示值误差。第一,环境中温度因素。若检测期间温度处于极低、过高或温差较大状态下,会造成电子天平示值出现较大漂移表现,进而影响其示值。第二,湿度因素。使用电子天平进行测量中,若湿度过高,易导致部分天平零件出现锈蚀风险,若湿度过低,在称量时易产生静电,导致示值发生漂移现象,影响其准确性。第三,气流、电磁干扰。此类因素环境下使用电子天平进行检测,会直接形成干扰源及振动源等,并对天平称量示值产生影响,导致其出现不稳定表现,影响正常读数,导致出现误差。第四,水平状态。电子天平测量中对平衡状态具有较高要求,若未能保持水平状态,在电磁力平衡原理下,会为自动纠正失衡状态,而导致示值发生变化,引发测量误差。第五,预热时间。预热阶段,电子天平内部元件温度会持续上升,而磁通量会随温度上升而降低,电流会随磁通量减少而减小,进而影响了电磁力平衡作用发挥,实测示值漂移状态更加明显[1]。
(二)人为因素
        使用电子天平测量中,人为因素是导致测量出现误差重要因素,首先,部分人员在使用中难以完全避免自身操作不当原因。其次,受电子天平示值漂移影响,以及长期度数产生的身心疲劳影响,人员在度数中易出现误差,进而影响度数准确性。最后,频繁大量测量期间,测量人员经常难以完全按照操作规范进行测量,降低了测量严谨性,进而导致出现误判、简化流程引发的测量误差问题。


(三)仪器装置操作误差
        电子天平是一种高精密仪器,对操作规范和流程要求较高,若过于追求测量效率,未能严格按照相关流程进行,或未对就有损伤性物质进行方式防护,直接进行测量,甚至直接进行暴力测量,不仅会对电子天平本身测量功能产生影响,而且会导致测量结果出现较大偏差。
二、电子天平误差因素消除和日常使用维护措施
(一)环境因素消除处理
        在消除环境方面因素引发的电子天平误差问题中,应考核环境中具体影响因素。第一,温度因素消除。导致误差原因与温度异常、温差相关,因此,在检测期间应保证测量环境温度在合理范围内,根据《电子天平检定规程》JJG1036-2008周玲相关要求,应将温度控制在(-10~+40)℃范围内,若有具体要求时,应根据具体要求进行控制。同时应采用关闭门窗等方式保持室内温差稳定,并要求测量人员不可超过两人,同时需要使用温度计进行实时监控。第二,湿度因素消减方法。根据不同测量要求进行控制,对于特种准确度级,要求湿度≤80%,而高准、中准或普通准确度级,要求湿度≤85%,在湿度控制中,可配合使用加湿器、湿毛巾等。第三,气流、电磁因素消减措施。测量时应关闭风扇和空调等设备,确保检测环境中无气流,并远离影响电磁力平衡的干扰源及振动源,并对示值进行严格检测。第四,水平状态因素消减方法。根据JJG1036-2008中规定,将电子天平放置于平整、稳固平台上,并保证其处于水平位置。而对于其中无法调至水平状态,应使用质地硬塑料薄片等物品垫平。第五,预热时间消减方法,电子天平型号不同需要的预热时间会存在差异,测量中应严格按照相关要求进行预热,而对准确度等级高电子天平,可适当延长预热时间。第六,针对人为因素消除方式。既要考虑人员状态,确保且检测人员处于相对轻松状态,使其可严格按照相关要求展开操作,并减少读数误差,又要控制检测进度,防止检测人员简化流程。第七,仪器装置操作误差消除方式。不仅需要加强对电子天平防护,减少称重品对设备及功能损坏,而且还应严格按照说明中中操作进行,禁止暴露测量等不正当行为仪器装置操作误差[2]。
(二)加强对电子天平日常维护
        电子天平维护工作关系到设备应用功能和使用期限,通过加强保护可提升其测量准确性,利于发挥其在称重工作中应用价值。因此,应做好对电子天平维护工作。而在维护中,应从多方进行考虑:第一,要求测量人员正确合理使用电子天平,定期进行校对,以此确保测量精确性,并保证校对间隔时间相对较短,减少测量误差。第二,测量中禁止暴力测量,要求做好对电子天平测量物体进行限制,避免其重量超过设备最大限值,并且在测量中应保持轻拿轻放,禁止使用过程中搬运电子天平。第三,相关测量人员应具备电子天平使用基础知识,明确相关影响因素和维护措施,在使用后做好维护工作。尤其是长时间未使用电子天平,应在使用前做好科学预热工作,并检查好电源电压,在各项指标与规定要求相符后进行测量。第四,应做好对电子天平污垢和灰尘清洁保养工作,同时应禁止使用具有强溶性试剂作为清洁液,可选择软布轻柔擦拭,减少对设备损伤。第五,为降低干燥剂对设备精度影响,在测量实验室中应禁止放置干燥剂[3]。
结论:电子天平属于常用测量工具,在多个领域开展相关测量活动中均发挥着重要作用,为各领域开展测量工作提供了极大便利。但同时在使用电子天平期间,受人为操作、环境和电子天平本身相关因素影响,导致测量示值存在误差,影响了测量准确性。为此,在使用电子天平开展相关工作中,不仅应提升对电子天平原理和正确使用方式了解,并按照正确规范进行操作,而且还应掌握造成测量误差原因,并采用相应方式消除各项因素,进而提升测量结果准确性。
参考文献
[1]赖济安.机械天平示值误差测量结果的不确定度评定[J].品牌与标准化,2020(06):50-55.
[2]张海莲.架盘天平示值误差测量不确定度评定[J].计量与测试技术,2019,46(08):112+118.
[3]徐超园,徐超君.电子天平示值误差测量值的不确定度评定方法解析[J].计量与测试技术,2018,45(04):113-114.
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