天平检定、校准存在的计量问题与解决方式探索

1、    天平检定、校准存在的计量问题与解决方式探索    黄可+何风洁+梁飞跃+莫洪波摘 要：针对天平校准存在的计量问题进行了分析，并分别就架盘扭力天平和电子天平校准工作中出现的问题进行了探讨。同时，阐述了电子天平计量性能上的相关要求，其内容主要有标准器的选择、根据天平自身的特性确定级别。结合这些内容，总结并阐述了天平的检定与校准，主要包括外观检查、偏载误差、天平的校准工作等。通过对这些内容的分析，希望能为天平校准工作提供一定的帮助。关键词：天平校准；计量问题；指示值误差；外观检查：th715.1+16 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.

2、2016.20.091：2095-6835（2016）20-0091-01天平是对物体质量进行测量的计量器具，天平质量的好坏直接影响其测量精准度和可靠性。伴随着电子技术的不断发展，电子天平得到了广泛应用。这种天平在使用时操作简单，准确度较高。但因为受不同因素的影响，一些电子天平在使用过程中存在较大误差，因此，对天平校准工作进行分析和研究具有深远意义。1 架盘扭力天平刻度盘指示值误差在架盘扭力天平当中，扭力盘簧属于一种金属弹性元件。这种元件是测力装置中的一种配件，其所采用的材料在性能、结构和形状上均具有特定的要求。尤其是扭力盘，其理想形状应该是阿基米德线，如果扭力盘簧受到力的作用产生偏转，所产生

3、的扭力大小和产生偏转的角度之间存在着一定的联系。这样，就能为刻度盘示值的准确性和稳定性提供保障。在对其进行生产制造和使用的过程中，如果扭力盘的形状和相关要求不相适应，或者出现固定件松动情况，和其他部件之间存在碰卡等现象，均会导致扭力盘簧圆弧段产生不均匀形变，同时各个圈间隔差异和平卷面之间出现错位不平，最终导致刻度盘显示的值出现误差，或者出现比较大的滞后误差现象。在使用过程中，相关人员要进行相应实验。如果在正行程时测量，刻度盘指示所产生的误差为-0.02 g，但是在正行程后测试，并且进行回程测试，这时刻度盘指示值的误差为0.04 g。从上述实验可以得出，如果不规定刻度盘指示值的最大允许误差，就难

4、以对其误差是否符合规定进行准确判断。此外，在使用过程中采用的检测方式是否正确并与规范要求相适应，对于误差判定而言十分重要。2 电子天平计量性能的要求2.1 标准器的选择对于电子天平而言，对其进行检定，需要为其配备一组标准砝码，其所具备的扩展不确定度应当被控制在电子天平在这一荷载之下最大允许误差绝对值的1/3；其使用的标准砝码的磁性一定要符合相关要求，也就是砝码的磁性化率要在0.001以下。2.2 根据天平自身的特性确定级别计量人员要本着精准的原则，不得存在“千分之一、万分之一”的心理，按照标准，将天平分为几个等级。因为不同生产厂家、不同天平品牌均会对出厂后的天平称重数量作出相应的规定，这些规定

5、也存在一定的差异。对此，在电子天平检定过程中，应当将其生产厂家对天平的规定作为依据。例如，电子天平明确实际分度值是d，但是却没有标明检定分度值e.这就导致使用者以为d=e，并且认为电子天平所分辨出来的最小值就是其本身所具备的称重准确数值。在这种情况下，如果电子天平生产厂家所提供的说明书中没有规定e是多少，对e 进行明确是十分关键的环节。因为这一数据是对最大误差进行评定的依据。在对天平进行鉴定的过程中，如果最大示值所存在的误差在1d以下，那么可以确定e=d；如果多项参数所指示的最大值误差在11d以下，那么就可以确定e=10d.但在特殊情况下，则需要结合具体情况对其进行明确。对于已经使用多次的仪器

6、而言，在对其使用的过程中，可能会出现一定的偏差，并且产生的偏差还会随着使用时间的增加而变得更加严重。因此，国际法制计量组织针对天平试用期限进行了规定，并且对允许的最大误差作出了相应的规定。3 天平的检定与校准3.1 外观检查天平属于一种对物质质量进行测量的精密仪器。在检测天平之前，相关人员可以对其外观进行目测，检测的内容有天平的铭牌及标记，使用条件和使用地点等是否与相关规定相符。结合检定规程，如果天平没有将分度值e标注，外观鉴定的第一步就合格了。在天平使用过程中，要保障工作台的稳固和水平。工作台在一定程度上具有防震功能。天平存放室环境也对其检定结果有一定的影响，需要检定的天平应当在指定的室内存

7、放24 h，并且保障这一存放环境的稳定性，从而保障天平的机械结构趋于平稳。同时，保障天平检定室的温度和整机之间处于平衡状态。这些条件均满足之后，才能对天平进行校准和检定。3.2 偏载误差偏载误差指的是在偏载和空载情况下，在每次增加载荷之前，均需要将天平反零，对同一载荷进行多次衡量，并且对这些结果之间出现的差值进行记录，保障其不能超过允许误差绝对值。每个载待点显示值所产生的误差不能超过天平再次载待时的最大允许误差。只有满足以上要求，天平才算合格。在不同位置进行载荷，显示的误差必须满足相应载荷最大允许误差的要求。对其进行检定时，需要分别将标准砝码放在四角和中心线之间的一半位置，然后再将其放置在中间

8、位置，进行5次测量，最后根据记录，得出结果偏载误差。3.3 天平的校准工作在开展天平校准工作过程中，必须结合天平说明书上的指示进行。如果是电子天平，就需要对其进行开机预热，然后再根据说明书进行校准工作。通常情况下，对一台合格天平完成校准工作之后，其所显示的数值应当是0位。此外，在校准过程中需要注意的是，不但要结合校准规范，还要结合生产厂家提供的说明书，同时结合检定规程对天平进行天平校准工作，保障客观、准确地进行电子天平性能的综合评价。4 结束语总之，天平校准需要结合相关规范进行。在对其进行校准的过程中，如果测量的误差过大，已经超出了允许的范围，就需要对其进行及时矫正，从而保证测量物体质量的准确性。此外，还要保障测量的数值在天平系统中能够顺利传递。参考文献1战培国.aiaa风洞天平校准标准研究j.航空科学技术，2012（03）：24-26.2罗天保，王作全，沈景鹏，等.基于过程控制的风洞天平校准技术研究j.中国测试，2012（04）：29-31. 科技与创新2016年20期科技与创新的其它