电子天平检定的相关问题探析

摘要：随着实验室对电子天平应用越来越普遍，其测量的准确性、可靠性也愈为重要。而确保测量质量值准确与否的关键环节就是对电子天平进行有效的检定与校准。本文对电子天平检定中存在的一些问题进行了分析和探讨，希望能够对同行计量检定人员日常检定工作带来启示。

关键词：电子天平；预热；检定；校准

1、电子天平检定准备工作中的关键步骤

电子天平检定前的准备工作中有两个关键步骤：第一是将天平调整到水平位置后按照规定时间对其进行预热；第二是选择外校或内校方式对电子天平进行校准，目的是消除由不同使用地点重力加速度对天平称量结果的影响。该过程操作的正确与否，直接关系到电子天平校准、使用或检定的准确性，所以称之为关键步骤。

1.1 预热电子天平。在条件允许时应按照说明书充分预热天平，一般情况下，电子天平应预热30分钟，天平的准确度越高，预热的时间也会相应地延长。电子天平在称量前只有经过充分预热，使永久磁钢达到热平衡，天平才真正达到平衡，待其显示值慢慢稳定后，去皮置零即可。通常只要给天平通电，即使天平显示器上无显示，天平也已处于预热状态。天平上的“ON/OFF”键只是开关显示器而已。因此经常称量的天平不必拨掉电源，让其始终保持通电预热状态，这样可省去预热时间。使用电子天平，尤其是高精度天平，在条件许可的情况下，长期不断电，保持天平始终处于预热状态，这也是确保数值准确的一个因素。

1.2 校准电子天平

在校准时，首先要选择防尘、防震、防止温度波动、适宜湿度、相对密封的房间作为天平室。天平应安放在坚固稳定的实验台上， 以便于操作。

1.2.1 在下列情况下天平必须进行校准

由于电子天平称重时会受到地心引力作用的影响，同一个物体在不同地方称量出的值是不一样的；况且天平的使用地点与生产地点不可能都处于同一地区，为了消除地心引力对电子天平称重时的影响，特别是新购进的天平在首次使用前必须进行校准。

当天平使用的频率特别低时（例如：在一个年度中只使用几次或相隔数月使用一次），在重新使用前必须进行校准。在检定中我们会发现，对天平进行首次检定时误差较大，究其原因，有相当一部分仪器在较长时间内未进行校准，而且认为天平显示零位便可直接称量并认定其数据准确度符合检定标准，这种认识是不正确的。天平零位只能说明稳定性合格。任何电子天平如果不进行校准，用它来称量都是不准确的。

日常工作中电子天平移动位置，天气温差变化、在称量要求误差小、精度高的物体之前等都应该积极的进行自校或定期外校，保证其处于最佳状态。

1.2.2 校准电子天平

不同型号的电子天平，其校准方法亦不相同，可分为内校和外校两种。电子天平的内校步骤：（1）天平应预热，时间大概在0.5～1个小时之间。（2）天平应该呈水平状，否则就需要调整。（3）天平称盘没有称量物品时，应稳定显示为零位。（4）按“CAL”键，启动天平的内部校准功能，稍后电子天平显示“C”，表示正在进行内部校准。（5）当电子天平显示器显示为零位时，说明电子天平已经校准完毕。如果在校正中出现错误，电子天平显示器将显示“Err”，显示时间很短，应该重新清零，重新进行校正。电子天平的外校步骤：（1）天平应预热30 分钟以上。（2）天平应处于水平状态。（3）天平称盘没有称量物品时应稳定地显示为零位。（4）按“CAL”键，启动天平的校准功能。（5）天平的显示器上显示出重量值。（6）将符合精度要求的标准砝码放在天平的称盘上。（7）当电子天平的显示值不变时，或显示CAL DONE，说明校准操作完成，可以将标准砝码取出。（8）天平显示零位处于待用状态。如果在校正中出现错误，电子天平显示器将显示“Err”，显示时间很短，应该重新清零，重新进行校正。为了得到准确的校准结果最好重复校准。总的来说，校准是确保称量准确的最重要环节。

2、电子天平检定过程中相关问题的探讨

2.1 重复性检定工作中标准砝码配置问题探讨

按照JJG1036-2008《电子天平检定规程》的要求，检定天平的重复性时，应选择80%～100%最大秤量的单个砝码， 可是在日常检定工作中，经常会碰到最大秤量为310g或3100g的电子天平。在检定这种天平时，标准砝码中没有能满足80%～100%最大秤量的单个砝码， 若必须使用单个砝码，只能选择200g或2000g砝码作试验载荷测量，这样一来就不能准确反映天平的重复性误差。为了获得最佳测量值，在做重复性测量时选择两个砝码重叠测量，如一个200g或2000g和一个100g或1000g砝码叠放使用，但这样做两个砝码可能无法同一时间放置在秤盘上，会对天平产生两次冲击力，从而造成一些误差，影响到测量数据的准确性。为了避免这类问题，检定机构应当尽可能再配备一些符合要求的单个砝码，以满足此类天平重复性检定的条件。

2.2 对检定规程的理解程度决定检定结论的正确与否

实际工作中，对规程的理解不够深入、透彻，会影响天平合格与否的判定。如在检定某台实际分度值为0.1mg，最大秤量为220g的电子天平时，偏载误差和示值误差均合格，而重复性示值显示为199.9992g、199.9991g、199.9991g、199.9989g、199.9992g、199.9993g，重复性误差为Emax-Emin=0.4mg，小于天平在该载荷点的最大允许误差1.0mg。因此，在判定该台天平是否合格时，有的检定员认为，该天平属合格天平。笔者认为在排除异常值的可能性后，该天平检定结论应为不合格，原因如下：依据JJG1036-2008《电子天平检定规程》之5.5最大允许误差的规定：任何一次单次测量结果的误差，均不应超过相应载荷的最大允许误差。虽然该天平重复性没有超差， 但其中一个示值199.9989g超出了该载荷点的最大允许误差，应判定为不合格。

3、结束语

总之，电子天平的性能是准确计量质量的前提.为了有效避免电子天平检定结果的偏差，有必要就电了天平产生差异的实际原因进行分析，以便追根溯源找到解决办法。

参考文献：

[1] JJG1036-2008，《电子天平检定规程》

[2] 赵亚军.电子天平的检定与维修.中国计量出版社， 2011.6

[3] 张笑薇；电子天平的使用与维护[J]； 企业标准化；2007年09期