電子天平的原理及使用方法

 

電子天平的原理

眾所周知,衡器是應用杠桿原理的產物,并已有悠久的歷史.我國考古學家曾發掘出秦王朝時期的天平和砝碼.直到本世紀40年代,用于質量精密計量和分析的天平都是等臂杠桿式雙盤天平.隨著技術的進步,制作工藝精益求精使天平功能不斷完美:如增加光學微分標尺以提高稱量精度,用機械加碼裝置和空氣阻尼器以提高稱量速度等

電子天平的正確使用與維護        

 

一、 電子天平及其分類
　　人們把用電磁力平衡被稱物體重力的天平稱之為電子天平。其特點是稱量準確可靠、顯示快速清晰并且具有自動檢測系統、簡便的自動校準裝置以及超載保護等裝置。按電子天平的精度可分為以下幾類:
　　 1、超微量電子天平超微量天平的最大稱量是2至5g,其標尺分度值小于(最大)稱量的10-6,如Mettler的UMT2型電子天平等屬于超微量電子天平。
　　 2、微量天平微量天平的稱量一般在3至50g，其分度值小于(最大)稱量的10-5，如Mettler的AT21型電子天平以及Sartoruis的S4型電子天平。
　　 3、半微量天平半微量天平的稱量一般在20至100g，其分度值小于(最大)稱量的10-5，如Mettler的AE50型電子天平和Sartoruis的M25D型電子天平等均屬于此類。
　　 4、常量電子天平此種天平的最大稱量一般在100至200g，其分度值小于(最大)稱量的10-5，如Mettler的AE200型電子天平和Sartoruis的A120S、A200S型電子天平均屬于常量電子天平。
　　 5、 分析天平 其實電子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的總稱。
　　 6、 精密電子天平 這類電子天平是準確度級別為Ⅱ級的電子天平的統稱。
二、 選購及使用注意事項
　　 1、(1)如何選擇電子天平選擇電子天平應該從電子天平的絕對精度(分度值e)上去考慮是否符合稱量的精度要求。如選0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平，切忌不可籠統地說要萬分之一或十萬分之一精度的天平，因為國外有些廠家是用相對精度來衡量天平的，否則買來的天平無法滿足用戶的需要。例如在實際工作中遇到這樣一個情況，用一臺實際標尺分度值d為1mg，檢定標尺分度值e為10mg,最大稱量為200g的Mettler電子天平，用來稱量7mg的物體，這樣是不能得出準確結果的:在《JJG98-90非自動天平試行檢定規程》中規定，最大允許誤差與檢定標尺分度值“e”為同一數量級，此臺天平的最大允許誤差為1e，顯然不能稱量7mg的物體;稱量15mg的物體用此類天平也不是最佳選擇，因為其測試結果的相對誤差會很大，應選擇更高一級的天平，有的廠家在出廠時已規定了最小稱量的數值。因此我們在選購及使用電子天平時必須考慮精度等級。
（2）對稱量范圍的要求選擇電子天平除了看其精度，還應看最大稱量是否滿足量程的需要。通常取最大載荷加少許保險系數即可，也就是常用載荷再放寬一些即可，不是越大越好。
　　 2、 關于電子天平的校準 (使用前一定要仔細閱讀說明書) 在檢定(測試)中我們發現，對天平進行首次計量測試時誤差較大,究其原因，相當一部分儀器，在較長的時間間隔內未進行校準，而且認為天平顯示零位便可直接稱量。（需要指出的是，電子天平開機顯示零點，不能說明天平稱量的數據準確度符合測試標準，只能說明天平零位穩定性合格。因為衡量一臺天平合格與否，還需綜合考慮其它技術指標的符合性）。因存放時間較長，位置移動，環境變化或為獲得精確測量，天平在使用前一般都應進行校準操作。校準方法分為內校準和外校準兩種。德國生產的沙特利斯，瑞士產的梅特勒，上海產的“JA”等系列電子天平均有校準裝置。如果使用前不仔細閱讀說明書很容易忽略“校準”操作,造成較大稱量誤差。下面以上海天平儀器廠JA1203型電子天平為例說明如何對天平進行外校準。方法：輕按CAL鍵當顯示器出現CAL-時，即松手，顯示器就出現CAL-100其中“100”為閃爍碼，表示校準砝碼需用100g的標準砝碼。此時就把準備好“100g”校準砝碼放上稱盤，顯示器即出現"----"等待狀態，經較長時間后顯示器出現100.000g，拿去校準砝碼，顯示器應出現0.000g，若出現不是為零，則再清零，再重復以上校準操作。（注意：為了得到準確的校準結果最好重復以上校準）
　　有的人認為在電子天平量程范圍內稱量的物體越重對天平的損害也就越大。這種認識是不完全正確的。一般衡器最大安全載荷是它所能夠承受的、不致使其計量性能發生永久性改變的最大靜載荷。由于電子天平采用了電磁力自動補償電路原理，當秤盤加載時（注意不要超過稱量范圍），電磁力會將秤盤推回到原來的平衡位置，使電磁力與被稱物體的重力相平衡，只要在允許范圍內稱量大小對天平的影響是很小的，不會因長期稱重而影響電子天平的準確度。
三、電子天平的維護與保養
　　 1、 將天平置于穩定的工作臺上避免振動、氣流及陽光照射。
　　 2、 在使用前調整水平儀氣泡至中間位置。
　　 3、 電子天平應按說明書的要求進行預熱。
　　 4、 稱量易揮發和具有腐蝕性的物品時，要盛放在密閉的容器中，以免腐蝕和損壞電子天平。
　　 5、 經常對電子天平進行自校或定期外校，保證其處于最佳狀態。
　　 6、 如果電子天平出現故障應及時檢修，不可帶“病”工作。
　　 7、 操作天平不可過載使用以免損壞天平。
　　 8、 若長期不用電子天平時應暫時收藏為好

 

電子天平的特點主要有以下幾個方面： 

 （1）顯示時間快  
   現在由于采用了微機8501及LCD（液晶）顯示，所以顯示快而且耗電少。 

  （2）顯示清晰 

    由于多數的電子天平，如賽多利斯采用了液晶顯示、特大字體和廣角顯示設 
 計，使電子天平操作人員免除了長期工作所產生的眼睛疲勞和視覺誤差，從而進 
  一步保證了稱量的準確可靠。 

  （3）無彈性疲勞誤差  
 由于電子天平采用了電磁力自動補償原理，當秤盤加載時，電磁力會將秤盤 
   推回到原來的位置，不會因為長期使用而失去電子天平的準確度。 

  （4）具有超載保護裝置  
    因為電子天平內安裝了超載保護裝置，這樣就可以避免因為稱量超載而損壞 
   天平。一般的電子天平均有信號提示天平已超載。

（10）天平兩邊及頂部均有活動門，便于稱量和從事滴定工作等。  
（11）天平底部有掛鉤，可以從事測定體積或吊稱物體的工作。 

 （12）具有天平線性自動更改系統。  
   (5）具有多級防震程序  
  以往的機械天平沒有防震措施，而現在生產的電子天平均有三級或多級防震 
  程序可供用戶選擇。如果電子天平放在不太穩定的環境中，也可以通過更改合適

  的天平程序，保證天平稱量數據的準確可靠。 

  （6）具有簡便的自動校準裝置 老式的電子天平校準一次比較麻煩，而現在新型的電子天平，只需輕按一下顯示器旁的“CAL”鍵盤，天平即可完成一次自動校準過程，既省事又方便。 

（8）具有修正內藏砝碼值的功能 

（7）具有天平故障自動檢測系統 

  現在的電子天平內有些已裝有故障自動檢查系統，每當我們打開天平的開關時，就可以看到顯示屏上顯示CHO至CH9，這就是天平內的故障自動檢測系統在工作。如果天平有故障，天平顯示屏上會顯示出相應的故障代碼，這樣就可以大大縮短檢查故障的時間，為維修天平提供了準確的部位。 

 9）具有多種天平操作程序  
 由于新一代的電子天平設置了操作程序，所以當環境條件、稱重條件及任務 
（如改變不同的稱量單位等）需要時，可以根據需要而更改天平的操作程序。注意，在天平出廠時廠家已調好程序，不是條件改變時切忌不要亂改程序。