电子天平计量检定的影响因素及优化措施
​程淘
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​程淘,. 电子天平计量检定的影响因素及优化措施[J]. 电路系统研究,2022.8. DOI:10.12721/ccn.2022.157187.
摘要: 目前,电子天平已经逐渐取代老式机械天平,广泛应用于医疗卫生,贸易结算,教育科研,家庭生活等领域。电子天平测量精确度高,操作简单方便,可自动校准的特点,受到广大用户的欢迎。所以定期检定电子天平,保证其精准度,提高其测量水平就变得非常重要。此文将针对电子天平工作原理以及对电子天平检定影响因素,提出优化措施,保证电子天平计量检定水平。
关键词: 电子天平;计量检定;影响因素;优化措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157187
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前言:电子天平是生活总最为常见的测量器具,操作简单,精准度高,使用寿命长,性能稳定。因此在社会各个领域都能得到广泛应用。为了保证电子天平在使用中的精准度和稳定性,避免产生计量误差,相关检定机构应遵照电子天平检定规程对电子天平进行定期检定,针对此问题结合影响因素和优化措施进行以下分析。

一、电子天平的工作原理

电子天平是采用传感器与电子计算机技术一体化的称量装置。是由称重托盘,刻度显示仪表盘和传感器三部分主要构成的 。当称量物体放在秤重盘上时,重力给到传感器,应变片阻力发生变形,激励电压产生变化,从而输出模拟信号。该信号经过电路放大,再输出到数模转换器至CPU的运算控制。CPU通过程序将电阻数值显示到仪表盘上,而电阻数值一般与物体重量相等,进而仪表盘数值为物体重量数值。电子天平种类很多,功能对外连接口丰富,可以通过USB接口连接打印机、计算机,也可用蓝牙来接手机等来进行计量称重。

二、电子天平计量检定影响因素

电子天平操作简单,精准度高,同时还有自动校验的特点,但是电子设备极易受到各种因素的干扰,从而影响计量数值出现误差,其主要影响因素为以下几点:

(一)操作因素引起的误差。

电子天平作为一部电子仪器,不正当的操作不仅影响电子天平的使用,还会损坏电子天平构件。因为电子天平操作简单,较多使用者放弃“电子天使用说明书”,直接使用,不按流程操作情况时有发生,致使计量数据出现误差。

(二)环境因素引起的误差

电子天平会根据周围环境而发生变化。温度变化是影响电子天平测量数值准确性的主要因素之一。在正常情况下,不同温度级别的天平对温度波动和温度范围有着不同的要求。温度级别要求越高,对温度要求越苛刻。因为温度变化带来的热胀冷缩,可以改变电子天平内部精密配件的间隙,这些变化都会明显影响计量读数值的性能。另外,湿度也是影响电子天平精准的因素之一,在湿度比较大的环境下,天平的零部件极易受潮生锈,致使天平的灵敏度大打折扣。除此之外,风、电磁波等因素都可以影响到电子天平称重数值的准确性。

(三)计量误差

(1)零点漂移

在物体称重计量过程中,重量大小不断变化只是传感器无法满足重力超载的速变,只是仪表上显示器或者指针不归零,在“0”点出现漂移,直接影响电子天平称重的计量结果。这种现象被称为“零点漂移。”零点漂移是电子天平常见的误差,这种误差直接影响电子天平计量检定的稳定性。

(2)称重台擦靠

当电子天平在称载一些体积较大的物体时,由于称重托盘小于其体积导致称重物体悬浮或者接地,物体本身的全部重量不能被电子天平称重传感器准确记录,出现的计量数值比实际小,被称为称重台擦靠。这种现象在实际生活中极其不科学,不规范,称重计量结果严重小于实际重量,偏差较大。

(3)鉴别力误差

电子天平的鉴别力是电子天平的检测线,主要是针对微物体对称量传感器产生作用而发生变化的反应能力。鉴别力的误差主要来自在于电子天平内部机械连接的摩擦力。

(4)持续性测量误差

在电子天平称重过程中,称重盘承载力反复发生变化,极易使传感器出现侧向重力。在相同的环境下,电子天平在多次负荷作用力下进行重复测量所出现的测量误差被称为持续性误差,引起这一误差因素的固定因素较多,如电子天平四角差,传感器不稳定等。

三、电子天平计量检定误差的优化措施

(一)正确使用电子天平

认真阅读“电子天平使用说明书”,在使用电子天平时要轻拿轻放,避免高空落物破坏电子天平内部平衡量结构。首次使用电子天平,应放置在水平稳定的工作台上,接通电源,预热到规定时间,显示器提示归“0”方可进行首次校准。在使用过程用不可用尖锐的工具戳压按键,不可用腐蚀性强的清洁产品清洁仪表盘。电子天平自身带有保护装置,称重物体自身重量不得超过天平最大载量,以免损坏电子天平。使用结束后,应及时断电。闲置的电子天平,应间断性充电,保证电子元件的使用寿命。

(二)保证电子天平放置环境

在日常生活使用中,若无特定的温度要求,电子天平使用区域温度范围在10-30度之间,在此区间计量出的数值以及数值差符合国家相关规定。在天平的使用过程中,尽量将电子天平放置在温度、湿度相对稳定干燥的环境,如电子天平环境温差较大,极容易发生称量偏移,可采用延长电子天平通电预热时间的方法来解决。目前为了顺应市场需求,电子天平在生产设计中,为传感器添加了“温度补偿功能”。除此之外,尽量避开风口和电磁波源多的环境。

(三)传感器质量

在电子天平的内部机械结构中,传感器是最为重要的结构。传感器的质量直接影响了电子天平的质量和计量数值,所以在生产过程中必须严把传感器的质量关。电子天平的传感器参数必须符合国家相关规定,保证传感器的稳定性超荷负载的数值达标,经质检合格后出厂并做好售后质保。

(四)计量校准

电子天平作为电子仪器,校准是设备运行前的第一步。倘若在称重过程中,不进行电子天平的校准,直接进行称量,容易造成较大的误差值。电子天平检测的方法如下:1,检查电子天平的结构配件是否齐全,开关是否完好,检查电量是否充足,仪表盘数字是否清晰。2利用不同重量的砝码来进行测量,砝码必须不超过电子天平的负载量。在测量过程中做好记录,观察显示器的数字是否与砝码重量一致,多次尝试,找出误差及时调整。3,中心点和四角校准。将电子天平调整到水平位置后,选取适量砝码对承重盘四角进行压角,检查四角的误差,一般误差值在1d内即可。中心点校准一般是将电子天平满量砝码防止称重托盘中心,连续放置4次,记录稳定后的数值,显示值与砝码值一致,取下砝码数值为“0”即可。

(五)加强监管力度,提高鉴定人员的素质

电子天平已经成为日常生活中必不可少的计量设备,人们的计量检测意识也不断地增强。为了维持市场经济保证消费者权益,电子天平购买后,需到当地国家指定计量检定机构根据国家相关规定进行电子天平的检定。通过检定后,检定机构发放检定合格证后方可使用,并且进行定期检定。电子天平的检定具有必要性,检定后的电子天平,有效保证了测量精确度,在源头上避免由于测量数据错误产生的纠纷。除此之外,也可以很好地规避国外电子天平因地域产生的测量差异。

电子天平检定人员的专业素质也对检定结果有着直接的影响。所以工作人员必须熟练运用天平相关知识,秉着科学严谨的态度,严格按照规定要求做好检定、检测和校准工作,定期进行维护保养,保证电子天平的精准度,延长其使用寿命。

结语:

总而言之。本文针对电子天平检定影响因素进行了多方面的分析,明确阐述了电子天平检定的重要性,进而有针对性地对电子天平的使用方法,环境,计量检测提出优化措施。只有这样,才能保证电子天平的计量结果更为精确。

参考文献

[1]林文辉.电子天平测量结果不确定度评定实例分析[J].电子质量,2021(10):67-72.

[2]黄杜强.重力加速度对电子天平称量精准性的影响[J].仪表技术,2021(04):59-60+70.DOI:10.19432/j.cnki.issn1006-2394.2021.04.016.

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