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電子天平利用電磁力平衡重力原理制成的天平稱之為電子天平。
隨著實驗室應用的越來越普遍，其測量的準確性、可靠性也就愈為重要，對電子天平計量檢定的描述比較籠統，可操作性欠佳，使得實驗人員對電子天平計量檢定工作在對規程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個電子天平的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器測量的準確性、參數的可靠性不能得到保證。為使電子天平在實際應用中的質量得到有效控制。那么電子天平檢定規程又是怎樣的？
進行分級和判定其各項允差
目前生產電子天平的廠家在產品說明中未能詳細的標識其性能指標，或者是標識不規范、不統一，有的給出級別，有的不給出級別。比如有的電子天平明確了實際標尺分度值d，而未標明它的檢定分度值e，這對于使用者來說會誤以為d=e，認為電子天平能分辨出最小的值就是它本身能夠稱量的準確數值。而對于計量檢定人員來講，確定電子天平的檢定標尺分度值e非常關鍵，因為e是用來評定其準確度級別以及最大允許誤差的依據：
在計量檢定中若各項參數指標的最大示值誤差均不大于1d，我們確定e=d；
如果各項參數指標最大示值誤差均小于10ｄ，我們確定e=10ｄ。
有時還需根據具體情況而定，比如當d:0.2ｍｇ時，e=5d；d:0.5mg時，e=2d。
總之，在對檢定標尺分度值的劃分上應按照以下形式：1×10k或2×10k或5×10k?k為正整數、負整數或零)。
我們把除了e=d以外的情況都歸為≠ｄ，其中以e=10d最為常見。以下是根據檢定分度值e來對電子天平進行等級劃分及其最大允許誤差的歸納總結。
計量性能檢定的主要內容
在日常的周期檢定和常規的產品質量檢查中，一般需要檢定以下幾項內容：天平靈敏度、鑒別力的檢定；天平各載荷點的最大允許誤差(稱量線性誤差)的檢定；天平重復性的檢定；天平的偏載或四角誤差的檢定；天平配衡功能的檢定。
1.電子天平靈敏度、鑒別力的檢定
電子天平的靈敏度一般指分度靈敏度，其在數值上應正好等于該天平相應載荷的檢定分度值。對具有數字指示和自動或半自動校準裝置的電子天平，可以免檢該天平的靈敏度。當電子天平檢定分度值e≥1mg時，可以測定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時處于平衡狀態的電子天平上，把相當于數字標尺分度值1.4倍的一個外加載荷(1.4ｄ)，輕緩地加放在天平稱盤上時(或從其上取下)，原來的天平示值必須有所變化。
2.各載荷點的最大允許誤差的檢定
首先開機預熱，然后按照說明書的操作程序對電子天平進行校準(這一步很關鍵)，校準完畢，顯示零位。從零載荷開始，逐漸單調往上加載，直至加到天平的最大稱量值時，然后再逐漸單調卸載，直至零載荷為止。在檢定過程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(這在檢定規程中未明確給出)，但以下幾個載荷點應必須進行檢定：
(１)空載。
(２)全載。
(３)最小稱量Min。
Ｉ級天平：100e；Ⅱ級天平：50e；Ⅲ級天平：20e；Ⅳ級天平：20e
(４)影響天平誤差值的“拐點”所對應的那些載荷，
比如Ｉ級天平：50000e、200000e；Ⅱ級天平：5000e、20000e；Ⅲ級天平：500e、2000e等。
誤差計算分兩種情況：
(１)e≠d時，示值誤差計算公式應為E＝I－L(E：天平示值誤差，I：天平指示值，L天平稱盤上所加載荷)；
(２)當e=d時，示值誤差計算公式應為E＝I－L＋(1?2)ｄ－△Ｌ(ｄ：電子天平實際標尺分度值，△L：在天平稱盤上為示值湊整而添加的載荷)。
不論哪種情況，要求所得各載荷點的誤差均小于規程中所規定的允許誤差。
3.電子天平重復性檢定
電子天平重復性檢定應在空載和加載狀態下進行，加載的載荷有兩種：一種是全載，一種是半載。要求檢定中分別對加載和空載的平衡位置進行讀數并記錄，同時注意每加一次載荷均應返零一次。要求對同一載荷多次衡量結果之間的差值，不得超過天平在該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
4.電子天平偏載檢定
對于標準天平，試驗載荷等于天平的最大稱量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對于工作用天平，試驗載荷等于天平最大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點的示值與中心點的示值之差中的最大者。
5.電子天平配衡功能的檢查
對于新購置的電子天平應檢查其配衡功能，一般選取兩個載荷點，即：(1?3)Max，(2?2)Max。在相同載荷下所得兩結果之間的差值，不得超過該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
檢定結果的影響因素及消除
1.環境條件的影響及消減
(1)溫度的影響及消減方法
檢定間溫度過高或過低及檢定期間溫差大，會導致電子天平示值產生較大的漂移。因此，檢定間應配備空調，檢定前嚴格按照JJG1036-2008《電子天平檢定規程》的要求將室內溫度控制在(-10～+40)℃之間(天平說明書中無嚴格要求時)。開始檢定時切記關閉門窗，室內檢定人員不要超過兩人，且室內要配備經周檢合格的溫度計時刻監控溫度變化，確保檢定期間溫差變化滿足天平檢定條件要求:特種準確度級得不大于1℃，對于高準確度級、中準確度級、普通準確度級的不大于5℃。
(2)濕度的影響及消減方法
檢定間濕度過高容易造成天平某些零件銹蝕，濕度過低會在稱量時產生靜電從而導致檢定示值產生漂移。因此，檢定中應嚴格按照JJG1036-2008的要求將濕度控制在:特種準確度級的相對濕度不大于80%，對于高準確度級、中準確度級、普通準確度級的相對濕度不大于85%。為達到上述要求，可在室內配備加濕器、放一盆水、濕毛巾等，同時配備經周檢合格的濕度計加以監控即可。
(3)氣流、電磁干擾等的影響及消減方法
檢定間的氣流、電磁干擾源及振動源等會造成天平稱量示值不穩定，干擾正常讀數，造成檢定誤差。為此檢定時要確保室內無氣流，關閉空調、排風扇等，遠離電磁干擾源及振動源，嚴禁在檢定平臺上記錄檢定數據等。
2.水平狀態的影響及消減方法
檢定中必須保證電子天平處于水平狀態，否則電磁力會為糾正失衡狀態發生值的改變，從而引起測量誤差。為此JJG1036-2008規定電子天平檢定時要將天平放置在一平整、穩固的平臺上，并且調整到水平位置。大多數天平左上角有一個水平圈，其內有水平泡，當水平泡沒有處于水平圈中間時，通過旋轉調平底座使水平泡回到中間，即可使天平處于水平位置。對于因條件限制無法調至水平狀態的，可選用質地硬的塑料薄片或鐵片墊入天平偏低的底座下。
3.預熱時間的影響及消減方法
天平在預熱階段，其內部元件溫度不斷升高，磁通量會逐漸下降，電流也會減小，這就導致電磁力變小從而引起測量示值呈漂移狀態。不同型號的天平預熱時間往往不同，具體要求一般在天平說明書中有詳細規定，這就要求檢定人員應嚴格按照說明書中規定的時間進行預熱，對于準確度等級高的電子天平必要時可延長預熱時間，這里需要強調的是預熱時間只能延長不能縮短。而實際檢定中許多檢定員為節省時間，根本不對天平進行預熱，采用的都是即開即檢，這也是導致檢定數據不準的主要原因。
4.自校程序的影響及消減方法
JJG1036-2008規定檢定前需對天平進行校準，檢定人員往往在天平開啟后看到指示裝置示值為零，就習慣上認為天平稱量數據的準確度符合測試標準，于是自作主張將天平自校程序省略。這里要強調的是天平開機后顯示零點只能說明天平零位穩定性合格，不能說明天平稱量的數據準確度符合測試技術標準。應嚴格按照JJG1036-2008的要求進行自校，自校方法分為內校和外校。操作者可根據天平性能特點自行選擇自校方法。
5.標準砝碼選擇的影響及消減方法
檢定過程中，若誤選了一組準確度等級不高或穩定性差的砝碼作為標準砝碼來檢定電子天平，那么測得數據的可靠性不能得到保證，也就不能對天平計量性能指標作出全面正確的評價。因此務必把好標準砝碼的選擇關，要嚴格按照JJG1036-2008和JJG99-2006《砝碼檢定規程》的要求:
選擇的標準砝碼的擴展不確定度(k=2)要小于或等于被檢天平在該載荷下最大允許誤差的絕對值的1/3；砝碼的重復性和穩定性要達標，即在規定的準確度范圍內，任何一個質量標稱值為m0的單個砝碼，其相鄰兩個周期的檢定結果之差不得超過該砝碼最大允許誤差的1/3。
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隨著實驗室應用的越來越普遍，其測量的準確性、可靠性也就愈為重要，對電子天平計量檢定的描述比較籠統，可操作性欠佳，使得實驗人員對電子天平計量檢定工作在對規程的理解上并不十分透徹。尤其在評判一個電子天平的“合格與否”所掌握的尺度上不盡相同，使得儀器測量的準確性、參數的可靠性不能得到保證。為使電子天平在實際應用中的質量得到有效控制。那么電子天平檢定規程又是怎樣的？
進行分級和判定其各項允差
目前生產電子天平的廠家在產品說明中未能詳細的標識其性能指標，或者是標識不規范、不統一，有的給出級別，有的不給出級別。比如有的電子天平明確了實際標尺分度值d，而未標明它的檢定分度值e，這對于使用者來說會誤以為d=e，認為電子天平能分辨出最小的值就是它本身能夠稱量的準確數值。而對于計量檢定人員來講，確定電子天平的檢定標尺分度值e非常關鍵，因為e是用來評定其準確度級別以及最大允許誤差的依據：
在計量檢定中若各項參數指標的最大示值誤差均不大于1d，我們確定e=d；
如果各項參數指標最大示值誤差均小于10ｄ，我們確定e=10ｄ。
有時還需根據具體情況而定，比如當d:0.2ｍｇ時，e=5d；d:0.5mg時，e=2d。
總之，在對檢定標尺分度值的劃分上應按照以下形式：1×10k或2×10k或5×10k?k為正整數、負整數或零)。
我們把除了e=d以外的情況都歸為≠ｄ，其中以e=10d最為常見。以下是根據檢定分度值e來對電子天平進行等級劃分及其最大允許誤差的歸納總結。
計量性能檢定的主要內容
在日常的周期檢定和常規的產品質量檢查中，一般需要檢定以下幾項內容：天平靈敏度、鑒別力的檢定；天平各載荷點的最大允許誤差(稱量線性誤差)的檢定；天平重復性的檢定；天平的偏載或四角誤差的檢定；天平配衡功能的檢定。
1.電子天平靈敏度、鑒別力的檢定
電子天平的靈敏度一般指分度靈敏度，其在數值上應正好等于該天平相應載荷的檢定分度值。對具有數字指示和自動或半自動校準裝置的電子天平，可以免檢該天平的靈敏度。當電子天平檢定分度值e≥1mg時，可以測定其鑒別力，方法如下：在空載或加載時處于平衡狀態的電子天平上，把相當于數字標尺分度值1.4倍的一個外加載荷(1.4ｄ)，輕緩地加放在天平稱盤上時(或從其上取下)，原來的天平示值必須有所變化。
2.各載荷點的最大允許誤差的檢定
首先開機預熱，然后按照說明書的操作程序對電子天平進行校準(這一步很關鍵)，校準完畢，顯示零位。從零載荷開始，逐漸單調往上加載，直至加到天平的最大稱量值時，然后再逐漸單調卸載，直至零載荷為止。在檢定過程中，由檢定操作人員視天平具體情況選取載荷點(這在檢定規程中未明確給出)，但以下幾個載荷點應必須進行檢定：
(１)空載。
(２)全載。
(３)最小稱量Min。
Ｉ級天平：100e；Ⅱ級天平：50e；Ⅲ級天平：20e；Ⅳ級天平：20e
(４)影響天平誤差值的“拐點”所對應的那些載荷，
比如Ｉ級天平：50000e、200000e；Ⅱ級天平：5000e、20000e；Ⅲ級天平：500e、2000e等。
誤差計算分兩種情況：
(１)e≠d時，示值誤差計算公式應為E＝I－L(E：天平示值誤差，I：天平指示值，L天平稱盤上所加載荷)；
(２)當e=d時，示值誤差計算公式應為E＝I－L＋(1?2)ｄ－△Ｌ(ｄ：電子天平實際標尺分度值，△L：在天平稱盤上為示值湊整而添加的載荷)。
不論哪種情況，要求所得各載荷點的誤差均小于規程中所規定的允許誤差。
3.電子天平重復性檢定
電子天平重復性檢定應在空載和加載狀態下進行，加載的載荷有兩種：一種是全載，一種是半載。要求檢定中分別對加載和空載的平衡位置進行讀數并記錄，同時注意每加一次載荷均應返零一次。要求對同一載荷多次衡量結果之間的差值，不得超過天平在該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
4.電子天平偏載檢定
對于標準天平，試驗載荷等于天平的最大稱量，其四角誤差等于最大示值減最小示值。對于工作用天平，試驗載荷等于天平最大載荷的三分之一，其四角誤差等于各點的示值與中心點的示值之差中的最大者。
5.電子天平配衡功能的檢查
對于新購置的電子天平應檢查其配衡功能，一般選取兩個載荷點，即：(1?3)Max，(2?2)Max。在相同載荷下所得兩結果之間的差值，不得超過該載荷時的最大允許誤差的絕對值。
檢定結果的影響因素及消除
1.環境條件的影響及消減
(1)溫度的影響及消減方法
檢定間溫度過高或過低及檢定期間溫差大，會導致電子天平示值產生較大的漂移。因此，檢定間應配備空調，檢定前嚴格按照JJG1036-2008《電子天平檢定規程》的要求將室內溫度控制在(-10～+40)℃之間(天平說明書中無嚴格要求時)。開始檢定時切記關閉門窗，室內檢定人員不要超過兩人，且室內要配備經周檢合格的溫度計時刻監控溫度變化，確保檢定期間溫差變化滿足天平檢定條件要求:特種準確度級得不大于1℃，對于高準確度級、中準確度級、普通準確度級的不大于5℃。
(2)濕度的影響及消減方法
檢定間濕度過高容易造成天平某些零件銹蝕，濕度過低會在稱量時產生靜電從而導致檢定示值產生漂移。因此，檢定中應嚴格按照JJG1036-2008的要求將濕度控制在:特種準確度級的相對濕度不大于80%，對于高準確度級、中準確度級、普通準確度級的相對濕度不大于85%。為達到上述要求，可在室內配備加濕器、放一盆水、濕毛巾等，同時配備經周檢合格的濕度計加以監控即可。
(3)氣流、電磁干擾等的影響及消減方法
檢定間的氣流、電磁干擾源及振動源等會造成天平稱量示值不穩定，干擾正常讀數，造成檢定誤差。為此檢定時要確保室內無氣流，關閉空調、排風扇等，遠離電磁干擾源及振動源，嚴禁在檢定平臺上記錄檢定數據等。
2.水平狀態的影響及消減方法
檢定中必須保證電子天平處于水平狀態，否則電磁力會為糾正失衡狀態發生值的改變，從而引起測量誤差。為此JJG1036-2008規定電子天平檢定時要將天平放置在一平整、穩固的平臺上，并且調整到水平位置。大多數天平左上角有一個水平圈，其內有水平泡，當水平泡沒有處于水平圈中間時，通過旋轉調平底座使水平泡回到中間，即可使天平處于水平位置。對于因條件限制無法調至水平狀態的，可選用質地硬的塑料薄片或鐵片墊入天平偏低的底座下。
3.預熱時間的影響及消減方法
天平在預熱階段，其內部元件溫度不斷升高，磁通量會逐漸下降，電流也會減小，這就導致電磁力變小從而引起測量示值呈漂移狀態。不同型號的天平預熱時間往往不同，具體要求一般在天平說明書中有詳細規定，這就要求檢定人員應嚴格按照說明書中規定的時間進行預熱，對于準確度等級高的電子天平必要時可延長預熱時間，這里需要強調的是預熱時間只能延長不能縮短。而實際檢定中許多檢定員為節省時間，根本不對天平進行預熱，采用的都是即開即檢，這也是導致檢定數據不準的主要原因。
4.自校程序的影響及消減方法
JJG1036-2008規定檢定前需對天平進行校準，檢定人員往往在天平開啟后看到指示裝置示值為零，就習慣上認為天平稱量數據的準確度符合測試標準，于是自作主張將天平自校程序省略。這里要強調的是天平開機后顯示零點只能說明天平零位穩定性合格，不能說明天平稱量的數據準確度符合測試技術標準。應嚴格按照JJG1036-2008的要求進行自校，自校方法分為內校和外校。操作者可根據天平性能特點自行選擇自校方法。
5.標準砝碼選擇的影響及消減方法
檢定過程中，若誤選了一組準確度等級不高或穩定性差的砝碼作為標準砝碼來檢定電子天平，那么測得數據的可靠性不能得到保證，也就不能對天平計量性能指標作出全面正確的評價。因此務必把好標準砝碼的選擇關，要嚴格按照JJG1036-2008和JJG99-2006《砝碼檢定規程》的要求:
選擇的標準砝碼的擴展不確定度(k=2)要小于或等于被檢天平在該載荷下最大允許誤差的絕對值的1/3；砝碼的重復性和穩定性要達標，即在規定的準確度范圍內，任何一個質量標稱值為m0的單個砝碼，其相鄰兩個周期的檢定結果之差不得超過該砝碼最大允許誤差的1/3。
文章來源于實驗室經理人，轉載只為分享知識，如有侵權請聯系刪除。
