天平砝碼檢定誤差探究

班齊蔚

（長(zhǎng)順縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 貴州長(zhǎng)順 550700）

天平砝碼檢定誤差探究

班齊蔚

（長(zhǎng)順縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 貴州長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)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(wèn)題，將會(huì)對(duì)天平的精準(zhǔn)性造成影響。

天平；砝碼；誤差

在天平的使用過(guò)程中，砝碼扮演著重要角色，如果砝碼因?yàn)槟承┰虬l(fā)生改變，將會(huì)對(duì)天平的精準(zhǔn)性造成不良影響。因此，在天平保養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)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(chēng)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(wú)磁不銹鋼構(gòu)成。每個(gè)天平都具有一套配套的砝碼，常見(jiàn)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?yàn)楦瘮《鴮?duì)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(wèn)題，并且在處理上需要通過(guò)繁瑣的防腐處理措施，但是因?yàn)槠鋬r(jià)格相對(duì)低廉，因此在級(jí)別較低的計(jì)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(huì)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?yàn)轫训幕瘜W(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(huì)與現(xiàn)代生活中比較常見(jiàn)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(lèi)

2.1 可預(yù)見(jiàn)性誤差

在砝碼誤差檢定過(guò)程中存在的一些誤差是可預(yù)見(jiàn)的，這一類(lèi)誤差被視為可預(yù)見(jiàn)性誤差，可預(yù)見(jiàn)性誤差通常分為以下兩類(lèi)：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(cè)量工具，人們對(duì)砝碼檢測(cè)過(guò)程中存在的一些誤差已經(jīng)有了較為明確的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)大量的檢定過(guò)程中總結(jié)出了一套經(jīng)驗(yàn)。特別是針對(duì)一些具有規(guī)律性誤差經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)更是取得了重大成就，這為日后人們?cè)谔炱巾来a檢定中的誤差提供了一定參考。砝碼誤差的種類(lèi)較多，例如，在對(duì)天平砝碼進(jìn)行檢定過(guò)程中，因?yàn)樘炱絻杀鄣拈L(zhǎng)度不等，將會(huì)引發(fā)一些規(guī)律性誤差，因?yàn)檫@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(jiàn)性。因此，人們?cè)趯?duì)天平砝碼進(jìn)行檢定過(guò)程中，經(jīng)常將天平兩臂的長(zhǎng)度作為觀測(cè)的第一對(duì)象，從而確保檢定準(zhǔn)確性。②隱蔽性誤差，在對(duì)天平砝碼進(jìn)行檢定過(guò)程中，一些砝碼雖然自身存在問(wèn)題，但是在具體檢定過(guò)程中，因?yàn)槭艿饺藶椴僮骰驒z定設(shè)備的影響，導(dǎo)致檢定過(guò)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(jiàn)性誤差

不可預(yù)見(jiàn)性誤差也是天平砝碼檢定過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種誤差，通常來(lái)說(shuō)該類(lèi)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(jiàn)性，其可能是因?yàn)楣ぷ魅藛T在具體工作中存在重大失誤導(dǎo)致的；也可以是因?yàn)檎鎸?shí)數(shù)值與測(cè)量數(shù)值兩者之間存在差距而造成的。通常來(lái)說(shuō)，工作過(guò)人員在天平砝碼檢定過(guò)程中失誤，并不是相關(guān)工作人員的主觀意愿，而是因?yàn)樘炱巾来a檢定工作是一些繁瑣且細(xì)致的工作，一些操作上的錯(cuò)誤難以被相關(guān)工作人員察覺(jué)。

（2）外界的不可預(yù)見(jiàn)因素。外界環(huán)境的影響因素的種類(lèi)較多，這也會(huì)對(duì)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(méi)有共性，因此在分析中無(wú)法通過(guò)共性問(wèn)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(cè)量過(guò)程中，測(cè)量值存在誤差，測(cè)量人員難以對(duì)存在的誤差進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并且無(wú)規(guī)律可尋，整個(gè)測(cè)量結(jié)果將會(huì)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(wèn)題

天平是檢定砝碼過(guò)程中的主要設(shè)備，如果天平本身存在質(zhì)量問(wèn)題，檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性也就無(wú)法得到保障，勢(shì)必會(huì)存在誤差。引起天平質(zhì)量存在問(wèn)題的原因有很多種，有可能是因?yàn)樘炱降母鱾€(gè)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?yàn)樵陂L(zhǎng)期的應(yīng)用或者閑置過(guò)程中未對(duì)天平進(jìn)行定期清潔工作，在天平應(yīng)用過(guò)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(huì)導(dǎo)致天平質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，從而對(duì)最終的檢定結(jié)果造成不良影響。在天平質(zhì)量問(wèn)題中最為嚴(yán)重一項(xiàng)問(wèn)題就是天平不等臂，等臂天平是最常用的一種天平，這種類(lèi)型的天平操作起來(lái)相當(dāng)一來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)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(duì)砝碼進(jìn)行檢定時(shí)選用了不等臂天平，有可能因?yàn)椴煌坶L(zhǎng)而出現(xiàn)不均衡的情況，這將會(huì)導(dǎo)致檢定人員無(wú)法在砝碼檢定過(guò)程中對(duì)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(guò)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(shí)際情況來(lái)看，在檢定過(guò)程中因?yàn)槿鄙贆z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(huì)與制度和流程中的具體規(guī)定相違背，這勢(shì)必會(huì)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(lèi)有很多，其中比較重要的一點(diǎn)就是空氣浮力所造成的?？諝飧×﹄m然不大，但確是真實(shí)存在的，因?yàn)榭諝飧×^小，因此經(jīng)常會(huì)背檢定人員所忽略。但是，就大量的檢定結(jié)果來(lái)看，空氣浮力是會(huì)對(duì)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(duì)天平質(zhì)量有著很高要求，如果在檢定過(guò)程中，天平質(zhì)量自身存在問(wèn)題，檢定無(wú)法進(jìn)行。因此，在需要加強(qiáng)對(duì)天平的日常管理，定期對(duì)天平進(jìn)行清潔，同時(shí)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?yàn)槭褂貌划?dāng)，對(duì)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(wèn)題導(dǎo)致天平遭受磨損，從而對(duì)天平造成破壞。③定期對(duì)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(kāi)始天平砝碼檢定工作開(kāi)展前，要做好天平的擺放與清潔工作，雖然檢定人員會(huì)定期對(duì)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(duì)天平進(jìn)行擺放過(guò)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(duì)天平砝碼檢定過(guò)程中，必須要具有相應(yīng)的操作規(guī)范限定。相關(guān)部門(mén)需要針對(duì)天平砝碼檢定工作制定相應(yīng)的規(guī)范制度，同時(shí)需要對(duì)監(jiān)督機(jī)制進(jìn)行合理的強(qiáng)化，通過(guò)制度對(duì)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(jiǎng)懲制度，在監(jiān)督過(guò)程中發(fā)現(xiàn)操作人員違規(guī)時(shí)，需要給相關(guān)的操作人員一定的出發(fā)，對(duì)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(jiǎng)勵(lì)，最大程度調(diào)動(dòng)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(guò)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(jì)算與水中物體受到的水浮力大小的計(jì)算公式相同，如果在檢定過(guò)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(huì)有所不同，此時(shí)在在檢定過(guò)程中，檢定人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)計(jì)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(yǔ)

綜上說(shuō)述，天平砝碼檢定是一項(xiàng)精密的工作，在檢定過(guò)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(wèn)題，同時(shí)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。

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1004-7344（2016）08-0234-02

2016-3-1