电子天平的选择不仅仅需要从风险分析出发考虑如何防范风险(从风险分析角度正确选择合适的电子天平),还要考虑参数确定。今天我们就来讲讲如何确定电子天平参数。
分析测量的根本目标是通过测量工具,用正确的方法,得到被测量标的物的某项指标量。测量结果是否有效,除了需要赋值,还需要有合理的误差范围。比如,小张身高1.73米、小李身高1.75米,这不能证明小李比小张高;只有测量结果为小张1.73(±0.01)米、小李1.75(±0.01)米,才能确认小张比小李高。
也就是说,抛开误差限制的测量是毫无意义的。因为就显示值而言,理论上电子天平的分度值可以无限小。这就给使用者带来一种风险:相同分度值的天平,实际称量的误差相差很大。现实就是这么残酷。无论是哪个品牌的天平,0.1mg分度值的天平重复性都写0.1mg。因为计量的合格标准是0.5mg,首次检定很难过不去。反观使用者的URS或验收标准,往往不能反映其对所购天平的误差要求,似乎需要的只是一台0.1mg分度值的天平,而不是误差在一个特定范围内的天平。再加上计量很容易合格,验收也就很容易通过了。
直到现在我都想不明白,所谓的“微小量程段”这种指标的意义。我当然知道电子天平越小的量程,误差相对会小。正是因为如此,才会有双量程,或是多量程的天平。但是“微小量程段”的概念不同,它没有对应的分度值。在没有对应分度值的条件下,即使误差更小也不可能被计量、校验所确认。所以,这种概念不仅不能帮助用户,甚至会误导用户对天平误差的判断。可悲的是,竟有那么多用户把该指标放到了URS里,并在招标时采用。
其实,随着机械制造技术发展的停滞,已很难提高称重传感器的物理精度。特别是最高精度的电子天平。因为低精度天平可以通过下放高精度天平的技术来改善,但高精度的天平就没有什么关键的技术进步来改善了。生产厂家只能通过一些辅助的技术来控制造成称量误差的风险,进而提高称量结果的可靠性。比如静电监测和消除,改善算法加快结果的稳定和回零,伺服环境状态的功能等等。
目前的现状是URS里的天平参数按生产厂家样本中最精确的指标写,但验收时按照天平计量检定规程验收,而检定规程的要求比样本中的标称值宽松很多,于是通过验收相当容易。如果个别用户指出验收测试结果达不到URS的要求,生产厂家则以用户“环境条件不好”等说辞应对。面对这些情况,我们需要思考的是天平的使用环境、称重任务的目标、URS、验收标准之间到底应该是什么关系。
之所以出现这样的混乱,根本原因还是使用者不按照任务的要求选设备,不是根据需求设定所有的URS选项,而是选择好某厂家的某型号设备,并把该厂家提供的对应参数作为URS内容。
所以,用户需要从自身任务出发,结合风险评估的结果,科学地确定URS核心内容。这样的过程需要用户与厂家进行两到三次的沟通。比如关于静电的控制,天平厂家能够提供的解决方案不是唯一的,不同品牌的方案也不尽相同。URS中不应该出现关于天平特定除静电方法表述,而应该是消除静电风险要求,比如“供应商提供有效的静电消除方案”。
严谨的URS要以任务目标为依据来确定关键参数。比如选择百万分之一天平,它一般是为了满足精密称定对毫克级样品量的称量。那它的关键参数就是用户需要达到的最小的样品量。
图三
图三是某用户为百万分之一天平采购制定的URS,是一个典型的样本参数复制,在最小称量量这个关键参数编制时,完全无视实际称量条件下的风险,不能反映未来工作可能达到的最小称量量,为验收及未来使用规范、监测规范的制定制造了麻烦。因为我们只能在静态的砝码检测下得到这样的结果。这对我们的任务管理有什么意义?难道我们真的采用1.2mg作为最小称量量吗?它的验证依据是什么?
这些都需要大家好好得思索......
在URS的制定过程中,我们应该在任务允差目标的基础上,通过风险评估确认基本参数,同时把风险控制的选项放到URS中,以便天平的生产厂家通过电子天平内置技术或附件来给出解决方案。
责任编辑:苏州金钻称重