史夢(mèng)遠(yuǎn)崔 驪黃殿忠黃 韜

電子天平檢定中的問題探討

史夢(mèng)遠(yuǎn)①崔 驪①黃殿忠①黃 韜①

由于電子天平體積小、功能全、操作簡(jiǎn)便，近年來已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院各實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)、化驗(yàn)和分析工作中。如何對(duì)其進(jìn)行正確的檢定，是保證質(zhì)量量值準(zhǔn)確傳遞的關(guān)鍵。根據(jù)在電子天平的實(shí)際檢定工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其檢定分度值等重要問題進(jìn)行闡述。

電子天平；檢定；檢定分度值

電子天平是利用電磁力平衡重力原理制成的。隨著實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的越來越普遍，其測(cè)量的準(zhǔn)確性、可靠性也就愈為重要。2008年國(guó)家頒布實(shí)施的《JJG1036—2008電子天平檢定規(guī)程》中，對(duì)電子天平計(jì)量檢定的各項(xiàng)參數(shù)有明確規(guī)定。就電子天平的檢定以及應(yīng)注意的問題進(jìn)行探討。

1 如何對(duì)電子天平進(jìn)行分級(jí)和判定其各項(xiàng)允差

目前生產(chǎn)電子天平的廠家比較多，有個(gè)別廠家在產(chǎn)品說明中未能詳細(xì)的標(biāo)識(shí)其性能指標(biāo)，或者是標(biāo)識(shí)不規(guī)范。比如有的電子天平明確了實(shí)際標(biāo)尺分度值d，而未標(biāo)明它的檢定分度值e，而對(duì)于計(jì)量檢定人員來講，確定電子天平的檢定標(biāo)尺分度值e非常關(guān)鍵，因?yàn)閑是用來評(píng)定其準(zhǔn)確度級(jí)別以及最大允許誤差的依據(jù)。在計(jì)量檢定中若各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的最大示值誤差均不大于1 d，我們確定e=d；如果各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)最大示值誤差均小于l0 d，我們確定e=10 d。有時(shí)還需根據(jù)具體情況而定，比如當(dāng)d：0.2 mg時(shí)，e=5 d；d：0.5 mg時(shí)，e=2 d。我們把除了e=d以外的情況都?xì)w為e≠d，其中以e=10 d最為常見。以下是根據(jù)檢定分度值e來對(duì)電子天平進(jìn)行等級(jí)劃分及其最大允許誤差的歸納總結(jié)。

2 電子天平各載荷點(diǎn)的最大允許誤差的檢定中應(yīng)注意的問題

2.1 首先開機(jī)預(yù)熱，然后按照說明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱竭M(jìn)行校準(zhǔn)(這一步很關(guān)鍵)，校準(zhǔn)完畢，顯示零位。加載時(shí)注意：從零載荷開始，逐漸單調(diào)往上加載，直至加到天平的最大稱量值時(shí)，然后再逐漸單調(diào)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(diǎn)(這在檢定規(guī)程中未明確給出)，但注意以下幾個(gè)載荷點(diǎn)應(yīng)必須檢定：(1)空載、(2)全載、(3)最小稱量Min (I級(jí)天平：l00 e；lI級(jí)天平：1 mg≤e≤50 mg時(shí)，20 e；0.1 g≤e時(shí)，50 e；Ⅲ級(jí)天平：20 e；IV級(jí)天平：10 e)。(4)影響天平誤差值的“拐點(diǎn)”所對(duì)應(yīng)的那些載荷，比如I級(jí)天平：50000 e、200000 e；1I級(jí)天平：5000 e、20000 e；Ⅲ級(jí)天平：500 e、2000 e等。

2.2 誤差計(jì)算分兩種情況：

2.2.1 e≠d時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)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)；

2.2.2 當(dāng)e=d時(shí)，示值誤差計(jì)算公式應(yīng)為E=I—L+(1／2)d—AL(d：電子天平實(shí)際標(biāo)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(diǎn)的誤差均小于規(guī)程中所規(guī)定的允許誤差，如表1所示[1]：

表1 天平等級(jí)劃分及量大允許誤差

3 如何判定電子天平的免檢問題

正確理解檢定分度值和實(shí)際分度值，對(duì)于確定該臺(tái)天平的檢定項(xiàng)目及免檢項(xiàng)目非常重要。根據(jù)《檢定規(guī)程》22.1要求，電子天平的檢定項(xiàng)目應(yīng)為9項(xiàng)。但對(duì)于日常周期檢定來說，檢定內(nèi)容主要包括以下六項(xiàng)：鑒別力、靈敏度、各載荷點(diǎn)最大允許誤差、重復(fù)性、偏載(四角誤差)檢查和配衡功能檢查。根據(jù)被檢天平的具體情況，并非每一項(xiàng)內(nèi)容都需要檢定，具體的檢定項(xiàng)目需要由電子天平的準(zhǔn)確度級(jí)別和檢定分度值決定[2]：

3.1 當(dāng)d≤l mg的電子天平，可以免檢該天平的鑒別力；

3.2 當(dāng)e≠d的電子天平，可免檢該天平的鑒別力；

3.3 對(duì)于具有數(shù)字指示和自動(dòng)或半自動(dòng)校準(zhǔn)裝置的天平，可以免檢該天平的靈敏度。

由此可見，部分電子天平只需檢定各載荷點(diǎn)最大允許誤差、天平的重復(fù)性、天平的四角誤差和配衡功能四項(xiàng)。

4 影響電子天平檢定結(jié)果的其他因素

電子天平的檢定內(nèi)容較多，除以上各項(xiàng)應(yīng)注意的因素外，還有一些客觀因素必須考慮。

4.1 預(yù)熱

電子天平在稱量前應(yīng)進(jìn)行充分的通電預(yù)熱，使磁通量與磁鋼達(dá)到熱平衡，天平才能達(dá)到平衡。再利用回零和去皮功能，使顯示回零，此時(shí)的天平才處于真正的可使用狀態(tài)。為減少發(fā)熱器件的影響，新一代的電子天平已將主要發(fā)熱器件-變壓器移到天平的外部，成為獨(dú)立部分，這樣就減小了熱噪聲對(duì)傳感器的熱影響，使天平更準(zhǔn)確地稱量。電子天平的電源開關(guān)通常只控制顯示屏的關(guān)斷，一般通電即開始預(yù)熱。經(jīng)常稱量的天平不必拔掉電源，對(duì)于高準(zhǔn)確度天平，在條件許可的情況下，長(zhǎng)期不斷電可保持天平始終處于預(yù)熱狀態(tài)。對(duì)于進(jìn)行計(jì)量檢定的或?qū)嶋H分度值達(dá)到0.01 mg的電子天平，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)在5 h以上；實(shí)際分度值達(dá)到0.001 mg的微量和超微量電子天平，需要預(yù)熱24 h以上。對(duì)于使用中的天平，當(dāng)顯示值不再呈單方向漂移時(shí)，回零／去皮后即可開展下一步稱量。

4.2 預(yù)壓

電子天平預(yù)熱以后，要進(jìn)行短暫的加載、卸載來給天平預(yù)壓，而不要立即進(jìn)行稱量。因?yàn)樘炱皆谔幱谕婎A(yù)熱或較長(zhǎng)時(shí)間停止稱量時(shí)，天平的傳感器也處于休眠狀態(tài)，也就是簧片處于休止?fàn)顟B(tài)，其恢復(fù)性能不佳，如果在此時(shí)進(jìn)行稱量，就會(huì)造成天平加載后回零不佳，示值穩(wěn)定性不好，重復(fù)性差。預(yù)壓的方法是用相當(dāng)于天平最大秤量的砝碼或物體加載到秤盤上，然后再卸載，如此反復(fù)10次左右，使傳感器的簧片從休眠狀態(tài)逐漸進(jìn)入工作狀態(tài)，天平才能穩(wěn)定地稱量。

4.3 校準(zhǔn)

電子天平一般均有內(nèi)部或外部校準(zhǔn)功能，電子天平開機(jī)示零，只能說明天平零位穩(wěn)定性合格，不能說明天平稱量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度符合測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。檢定時(shí)應(yīng)按照說明書的操作程序?qū)﹄娮犹炱竭M(jìn)行自校準(zhǔn)，不能看到天平示值為零就可以進(jìn)行稱量。

5 結(jié)束語

影響電子天平檢定結(jié)果的因素很多，必須避免人為因素，注意客觀因素，正確按照規(guī)程操作，確保檢定結(jié)果真實(shí)可信，為使用人員把好質(zhì)量關(guān)。

[1]JJG 1036—2008電子天平檢定規(guī)程，中國(guó)計(jì)量出版社．2009.

[2]JJG 1036—2008電子天平檢定規(guī)程，中國(guó)計(jì)量出版社．2009.

[3]吳昊，劉光榮，曹德森.電子天平檢定中的若干問題的思考[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2006,6(3):28-29.

[4]趙俊.電子天平的校準(zhǔn)與使用[J].計(jì)量技術(shù)，1994(11).

[5]韓玉芳.電子天平的正確使用與維護(hù)保養(yǎng)[J].中國(guó)計(jì)量，2002(7).

[6]張瑩.電子天平校準(zhǔn)方法介紹[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2003(4).

[7]肇昱.用電子天平檢定/校準(zhǔn)M1級(jí)砝碼時(shí)發(fā)現(xiàn)的問題[J].物理測(cè)試，2005(6).

On problems of verification of electronic balance

SHI Meng-yuan, CUI Li,HUANG Dian-zhong, et al// China Medical Equipment,2011,8(1):38-40.

Electronic balance is generally applied to testing, analyzing in hospital for its easy operation, multifunctional feature and small size, How to verify electronic balance in a right way is essential to mass transfer. In this essay, the author will discuss some concerned questions in verification of electronic balances.

Electronic balance; Verification; Verification scale interva1

1672-8270(2011)01-0038-03

TH 772

B

2010-10-27

史夢(mèng)遠(yuǎn),女，(1975- ),本科學(xué)歷，實(shí)驗(yàn)師。西京醫(yī)院內(nèi)科學(xué)教研室教學(xué)助理員，主要研究方向?yàn)榉雷o(hù)管理及質(zhì)控管理。

[First-author's address]Xijing Hospital, the Fourth Military Medical University ,Xi’an 710032, China.

①西安第四軍醫(yī)大學(xué) 西京醫(yī)院 西安 710032