探討關于在標準砝碼檢定中遇到的問題 摘要:標準砝碼檢定是質量計量的重要內容，其對于準確性的要求是非常高的,但由于檢定過程中很容易受到環(huán)境、操作等諸多因素的影響，因而砝碼檢定也同樣存在著各種各樣的誤差問題，且能夠對質量計量結果的準確性造成直接的影響。為此，本文對砝碼檢定中的各種誤差問題行了分析,并針對這些誤差問題的解決給出了些較為可行的建議。
質量計量工作通常都要靠天平行，而砝碼作為天平的重要組成部分，則在質量計量中發(fā)揮著標準量器的作用，如果標準砝碼的質量與標準質量存在差異，那么天平所測量出的質量結果也會與實際質量出現誤差，因此，在行質量測量之前，通常都需要行砝碼檢定工作，以砝碼質量的標準。由此可見，對于砝碼檢定中誤差問題的研究是非常具有現實意義的。
、砝碼檢定中的環(huán)境誤差
質量計量以及砝碼檢定工作雖然通常都是在實驗室中行，而實驗室也會對室內環(huán)境條件行嚴格的控制，但實際環(huán)境條件與環(huán)境控制指標不符的情況仍然比較常見，而這些環(huán)境上的異常也就成為了導致砝碼檢定誤差的主要原因之
()溫度誤差
溫度;是質量計量中影響質量計量準確性的重要因素之- -， 而其對于標準砝碼檢定的影響則體現在很多方面。先，溫度變化會使室內空氣密度發(fā)生變化，溫度越高，空氣密度就會越低，而旦空氣密度發(fā)生變化，那么電子天平就很容易出現平衡點變化等情況。其次，在溫度的變化情況下，天平的橫梁會受熱證冷縮影響隨之出現不同程度的伸縮，雖然不同材料的橫梁伸縮程度不同，天平的靈敏度也可能會因溫度變化而出現提升,但對于質量計量的準確性卻是非常不利的。此外，除室內溫度條件外,天平本身的局部溫度下降同樣會導致砝碼檢定誤差問題，例如在照明設備、加熱儀器或是試驗人員體溫的影響下，天平的某個方向會出現 溫度的提升，這樣- -來，天平受熱側的質量會出現變化，并導致天平平衡點移動，終對測量結果的準確性造成影響。
(二)濕度誤差
除溫度因素外，空氣濕度同樣會對砝碼檢定造成影響，空氣濕度可以直接理解為空氣的潮濕程度，這-指標與空氣中的水蒸氣含量密切相關，空氣濕度越高，水蒸氣的含量也會越高，因此在空氣濕度過高的情況下，空氣中的水蒸氣就會使天平上的金屬材料以及部分非金屬材料發(fā)生氧化反應，并出現質量上的變化。以金屬材料為例，在水蒸氣的影響下，金屬材料發(fā)生氧化反應的速度會加快，并出現銹蝕等情況，銹蝕后的金屬質量下降，在砝碼檢定時自然就會出現誤差問題。同時，空氣濕度過高還會砝碼吸附量的水分子，這些被吸附的水分子會聚集在標準砝碼表面并形成水膜，而在水膜質量的影響下，砝碼質量同樣會發(fā)生變化，并終導致砝碼檢定誤差[1]。另外，為質量計量的安全性，電子天平 .上通常都會帶有- 定的絕緣材料，在空氣濕度較高的情況下，這些材料會量吸收空氣中的水蒸氣，并出現電氣性能的下降，這不僅會影響電子天平的質量，同時隨著絕緣電阻等電氣性能的下降，砝碼檢定的安全隱患也會增加，嚴重的甚至會出現電擊事故。
(三)磁性誤差
標準砝碼磁性是種礦物在受到外磁場影響后受到吸引力或排斥力的現象，在質量 計量中，- - 旦天平與砝碼具有磁性，就很容易受到磁場所產生的排斥力或吸引力影響，由于這種磁力(磁場所產生的排斥力或吸引力)在質量測量中無法與重力區(qū)別開來，因此計量結果也會出現較的偏差。例如在砝碼存在磁性的情況下，兩個具有磁性的砝碼在計量過程中會相互作用，無論砝碼是相互吸引還是相互排斥，都會與砝碼本身的重力共同施加在天平上，終導致測量結果出現誤差，另外，其他磁性物體也同樣會對砝碼產生磁力。
二、標準砝碼檢定中的裝置誤差
()系統(tǒng)誤差
系統(tǒng)誤差是指會按照定規(guī)律變化的誤差，這類誤差多都來源于天平本身或是實驗人員,對于砝碼檢定的影響同樣是非常的。例如砝碼本身根據質量的同會具有著不同的標稱值,但如果砝碼在制作過程中出現問題,使砝碼質量與標稱值不符，那么在砝碼檢定時就會出現系統(tǒng)誤差;而在砝碼檢定過程中，雖然可以借助很多儀器設備來提高檢定的性，但很多操作仍然需要依靠人的視覺等方面感官來完成，而在不同實驗人員感官存在差異的情況下,同樣很容易因操作差異而出現系統(tǒng)誤差[2]。此外，由于物體的重力會受到空氣浮力的影響,因此如物體過輕或是質量計量精度要求過高,那么砝碼檢定還是因空氣浮力而出現系統(tǒng)誤差。
(二)偶然誤差
偶然誤差是指不確定性且無規(guī)律可循的誤差，這種誤差的出現具有很的隨機性，同時很難提前避免。例如在行標準砝碼檢定時，如果天平的標尺(指針)上存在雜物，那么在顯示計量結果時，標尺(指針)的移動就會受到摩擦力的阻礙，從而出現不同程度的誤差;同時，砝碼檢定中標尺(指針)的移動會受慣性 的影響，并出現- -定程度的波動，因此通常都需要待標尺(指針) 穩(wěn)定后再觀察數值，而如果實驗人員讀數過早，同樣很有可能導致偶然誤差。
(三)疏失誤差
疏失誤差屬于偶然誤差的- -種特殊情況，但其誤差數值與實際計量間的差距卻要更，具體括實驗人員讀錯數值、記錯讀數、看錯標準砝碼數值等等。
三、標準砝碼檢定中誤差問題的有效控制策略
()環(huán)境誤差的控制
砝碼檢定中的環(huán)境誤差主要來源于環(huán)境條件的異常變化，因此要想控制這類誤差問題，就必須要按照力學實驗室標準對溫度、濕度等室內環(huán)境指標行準確把控。先在溫度方面，砝碼檢定適宜的溫度通常為20°C，由于砝碼材質、天平類型等方面的差異，不同實驗所允許的溫度誤差值不同，但通常都需要控制在18C-25C之間，測量過程中的溫度波動也要控制在0.5C以內。同時，為避免出現溫度的意外變化，還要在實驗室內安裝精度較高的溫度計與中央空調，并在砝碼檢定的過程中對溫度行持續(xù)性的觀察，- -旦室內溫度出現過變化或是室內溫度抄表，應立即控制中央空調來行升溫或降溫。另外，為避免局部溫度變化，砝碼與天平都要遠離熱源并避免陽光直射。其次在濕度方面，除了要按家檢定規(guī)程對實驗室內的空氣濕度行控制外,還要配備分度值較高的干濕度計，并在砝碼檢定過程中持續(xù)觀察室內空氣濕度變化，如濕度過了檢定規(guī)程的標準，則要要采取增風流量或抽濕等辦法對室內空氣行調節(jié)。后針對 磁性誤差，方面， 要選擇非磁性材料制造天平與砝碼，并在質量計量之前對砝 碼行磁性檢定，如砝碼磁性檢定不，則不可行檢定;另- -方面，則要在檢定時遠離化工設備等磁場源或是電流經過的導體，同時盡量選用無磁的鋁制砝碼。
(二)裝置誤差的控制
先，對于系統(tǒng)誤差，不同類型的誤差往往需要采取不同的控制措施，例如為降低實驗人員視覺感官上的差異，可選擇多人復測并計算平均值，而為了避免砝碼誤差，則要先對標準砝碼質量行測量，并在被檢砝碼的標稱值行修正。其 次，對于偶然誤差，這類誤差雖然無規(guī)律可循，但卻具有著- - 定的發(fā)生概率，因此可以根據統(tǒng)計學原理與概率論來行多次測試與計算，從而準確衡量其對于計量結果的影響，并在定程度上降低偶然誤差。此外對于疏失誤差，實驗人員只需對計量結果行檢查，并將存在疏失誤差的結果剔除即可。
結束語:
總而言之,標準砝碼檢定的誤差問題有很多，但在總體上可分為裝置誤差與環(huán)境誤差兩類，我們必須要明確各種誤差問題的根源、特點，并在檢定前或檢定過程中采取針對性的控制策略，才能夠在上減少誤差問題，從而為質量計量的準確性提供保障。
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