班齊蔚

（長順縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測所 貴州長順 550700）

天平砝碼檢定誤差探究

班齊蔚

（長順縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測所 貴州長順 550700）

天平是一種重要的衡量器，其主要應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和實驗室中，在天平應(yīng)用中，砝碼是天平衡量器中的關(guān)鍵儀器之一。如果砝碼自身存在問題，將會對天平的精準(zhǔn)性造成影響。

天平；砝碼；誤差

在天平的使用過程中，砝碼扮演著重要角色，如果砝碼因為某些原因發(fā)生改變，將會對天平的精準(zhǔn)性造成不良影響。因此，在天平保養(yǎng)過程中，應(yīng)當(dāng)對天平中的砝碼進(jìn)行定期檢查，確保砝碼清潔，從而保證天平稱量的精準(zhǔn)性。

1 天平砝碼的性質(zhì)

1.1 砝碼的材質(zhì)

砝碼是天平中不可或缺的一種儀器，通常情況下，天平砝碼都由無磁不銹鋼構(gòu)成。每個天平都具有一套配套的砝碼，常見的砝碼形狀有圓柱體、板型、環(huán)形等多種形狀。不銹鋼砝碼外光如同鏡面一樣具有光亮，如果天平中所使用的砝碼為鑄鐵材料，在處理上則需要采取相應(yīng)的防腐措施，避免因為腐敗而對天平砝碼的精準(zhǔn)度的造成影響。雖然，鑄鐵砝容易出現(xiàn)問題，并且在處理上需要通過繁瑣的防腐處理措施，但是因為其價格相對低廉，因此在級別較低的計量器具中使用的天平的砝碼通常都為鑄鐵材料打造的。

1.2 砝碼的特性

砝碼如果遭受腐蝕，天平將會變得不精準(zhǔn)，因此天平中所使用的砝碼都應(yīng)具有一定的抗腐蝕性。一般為了提高砝碼的抗腐蝕性，在不銹鋼砝碼上應(yīng)當(dāng)鍍一層硌，這主要因為硌的化學(xué)十分穩(wěn)定，不僅不溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、以及硫化物中，而且也不會與現(xiàn)代生活中比較常見的有機(jī)酸發(fā)生反應(yīng)。在鑄鐵砝碼中也可以鍍上一層硌，或者在其表面刷一層油漆或涂油，從而達(dá)到防腐生銹的作用。

2 砝碼檢定誤差的種類

2.1 可預(yù)見性誤差

在砝碼誤差檢定過程中存在的一些誤差是可預(yù)見的，這一類誤差被視為可預(yù)見性誤差，可預(yù)見性誤差通常分為以下兩類：①存在的誤差具有一定規(guī)律性。天平是一種現(xiàn)代古老的測量工具，人們對砝碼檢測過程中存在的一些誤差已經(jīng)有了較為明確的認(rèn)識，并通過大量的檢定過程中總結(jié)出了一套經(jīng)驗。特別是針對一些具有規(guī)律性誤差經(jīng)驗的總結(jié)更是取得了重大成就，這為日后人們在天平砝碼檢定中的誤差提供了一定參考。砝碼誤差的種類較多，例如，在對天平砝碼進(jìn)行檢定過程中，因為天平兩臂的長度不等，將會引發(fā)一些規(guī)律性誤差，因為這種原因而引起的檢定誤差數(shù)據(jù)具有一定的規(guī)律性，這種誤差具有可預(yù)見性。因此，人們在對天平砝碼進(jìn)行檢定過程中，經(jīng)常將天平兩臂的長度作為觀測的第一對象，從而確保檢定準(zhǔn)確性。②隱蔽性誤差，在對天平砝碼進(jìn)行檢定過程中，一些砝碼雖然自身存在問題，但是在具體檢定過程中，因為受到人為操作或檢定設(shè)備的影響，導(dǎo)致檢定過程中，天平砝碼均衡保持不變，從而導(dǎo)致檢定結(jié)果存在誤差。

2.2 不可預(yù)見性誤差

不可預(yù)見性誤差也是天平砝碼檢定過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種誤差，通常來說該類型的誤差主要是由以下幾方面原因造成：

（1）工作上的疏忽或失誤造成的。在檢定砝碼中，工作上的忽視和疏忽具有一定的不可預(yù)見性，其可能是因為工作人員在具體工作中存在重大失誤導(dǎo)致的；也可以是因為真實數(shù)值與測量數(shù)值兩者之間存在差距而造成的。通常來說，工作過人員在天平砝碼檢定過程中失誤，并不是相關(guān)工作人員的主觀意愿，而是因為天平砝碼檢定工作是一些繁瑣且細(xì)致的工作，一些操作上的錯誤難以被相關(guān)工作人員察覺。

（2）外界的不可預(yù)見因素。外界環(huán)境的影響因素的種類較多，這也會對天平砝碼檢定造成較大影響。外界因素的檢定結(jié)果造成的影響沒有共性，因此在分析中無法通過共性問題進(jìn)行分析，這也增加了修正砝碼誤差的難度。例如，具體測量過程中，測量值存在誤差，測量人員難以對存在的誤差進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并且無規(guī)律可尋，整個測量結(jié)果將會以失敗告終。

3 天平砝碼檢定存在誤差的原因

3.1 天平質(zhì)量問題

天平是檢定砝碼過程中的主要設(shè)備，如果天平本身存在質(zhì)量問題，檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性也就無法得到保障，勢必會存在誤差。引起天平質(zhì)量存在問題的原因有很多種，有可能是因為天平的各個部件之間存在較大的摩擦，從而導(dǎo)致天平的質(zhì)量受損，也可能是因為在長期的應(yīng)用或者閑置過程中未對天平進(jìn)行定期清潔工作，在天平應(yīng)用過程中殘留在天平中的纖維或者存放天平的環(huán)境較差，存在大量的灰塵，這都將會導(dǎo)致天平質(zhì)量出現(xiàn)問題，從而對最終的檢定結(jié)果造成不良影響。在天平質(zhì)量問題中最為嚴(yán)重一項問題就是天平不等臂，等臂天平是最常用的一種天平，這種類型的天平操作起來相當(dāng)一來說簡單。但是依據(jù)用途不同，也有電子天平和不等臂天平，如果在對砝碼進(jìn)行檢定時選用了不等臂天平，有可能因為不同臂長而出現(xiàn)不均衡的情況，這將會導(dǎo)致檢定人員無法在砝碼檢定過程中對天平進(jìn)行準(zhǔn)確操作，從而引起誤差。

3.2 缺少管理與監(jiān)督機(jī)制

檢定天平砝碼過程中，工作人員需要嚴(yán)格的依據(jù)檢定砝碼的流程和相關(guān)制度進(jìn)行操作。但是，從實際情況來看，在檢定過程中因為缺少檢定管理與監(jiān)督機(jī)制，部分檢定人員在具體操作中，一些行為可能會與制度和流程中的具體規(guī)定相違背，這勢必會增加誤差出現(xiàn)的可能性。

3.3 環(huán)境因素引起的誤差

影響檢定結(jié)果的環(huán)境因素種類有很多，其中比較重要的一點就是空氣浮力所造成的?？諝飧×﹄m然不大，但確是真實存在的，因為空氣浮力較小，因此經(jīng)常會背檢定人員所忽略。但是，就大量的檢定結(jié)果來看，空氣浮力是會對天平砝碼的鑒定結(jié)果造成一定影響，因此不能忽視。

4 控制天平砝碼檢定誤差的措施

4.1 加強(qiáng)設(shè)備管理，確保天平質(zhì)量

天平砝碼檢定工作對天平質(zhì)量有著很高要求，如果在檢定過程中，天平質(zhì)量自身存在問題，檢定無法進(jìn)行。因此，在需要加強(qiáng)對天平的日常管理，定期對天平進(jìn)行清潔，同時檢定人員需要不斷的強(qiáng)化管理，提高管理的合理性。①要明確天平使用中需要注意的細(xì)節(jié)，避免因為使用不當(dāng)，對天平的精準(zhǔn)度造成破壞。②天平的存放必須要合理，存放環(huán)境要清潔，避免保管問題導(dǎo)致天平遭受磨損，從而對天平造成破壞。③定期對天平進(jìn)行清理，避免散落在天平上的纖維和灰塵影響天平質(zhì)量。

在開始天平砝碼檢定工作開展前，要做好天平的擺放與清潔工作，雖然檢定人員會定期對天平進(jìn)行清理，但是需要注意，在檢定之前必須要再進(jìn)行一次清潔和擦拭。在對天平進(jìn)行擺放過程中，必須確保天平所擺放位置的平整性，確保天平始終處于水平，從而提高檢定的精準(zhǔn)性。

4.2 完善管理與監(jiān)督機(jī)制

檢定人員在對天平砝碼檢定過程中，必須要具有相應(yīng)的操作規(guī)范限定。相關(guān)部門需要針對天平砝碼檢定工作制定相應(yīng)的規(guī)范制度，同時需要對監(jiān)督機(jī)制進(jìn)行合理的強(qiáng)化，通過制度對檢定人員的具體行為進(jìn)行規(guī)范。此外，為了提高監(jiān)督效果，可以設(shè)置相應(yīng)的獎懲制度，在監(jiān)督過程中發(fā)現(xiàn)操作人員違規(guī)時，需要給相關(guān)的操作人員一定的出發(fā)，對于嚴(yán)格依照規(guī)定操作的檢定人員應(yīng)當(dāng)予以一定獎勵，最大程度調(diào)動檢定人員在工作中的積極性。

4.3 適當(dāng)找平

一些精度要求很高的天平砝碼檢定過程中需要考慮空氣浮力所總成的影響，存在與空氣中物體受到的空氣浮力大小的計算與水中物體受到的水浮力大小的計算公式相同，如果在檢定過程中，天平兩端所放置的砝碼體積大小不同，兩者所受到的空氣浮力大小也會有所不同，此時在在檢定過程中，檢定人員應(yīng)當(dāng)通過計算，算出砝碼所受浮力大小的差值，然后適當(dāng)?shù)恼{(diào)整游碼，確保檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性。

5 結(jié)束語

綜上說述，天平砝碼檢定是一項精密的工作，在檢定過程中，將定人員必須采取合理的措施確保天平質(zhì)量本身不存在問題，同時還要嚴(yán)格的依據(jù)相關(guān)的制定進(jìn)行檢定，從而確保檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性。

[1]唐勝睦.檢定砝碼用電子天平的選擇[J].上海計量測試，2013，01：47～48.

[2]孫培強(qiáng)，王凱，陶學(xué)軍.機(jī)械天平加砝碼組合誤差數(shù)據(jù)處理[J].中國計量，2012，12：112～114.

[3]鄭藝.電子天平檢定結(jié)果符合性判定方法及標(biāo)準(zhǔn)砝碼級別的選擇探討[J].計量與測試技術(shù)，2015，09：50～51.

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2016-3-1