電子分析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(yīng)用杠桿原理的產(chǎn)物,并已有悠久的歷史.我國(guó)考古學(xué)家曾發(fā)掘出秦王朝時(shí)期的天平和砝碼.直到本世紀(jì)40年代,用于質(zhì)量精密計(jì)量和分析的天平都是等臂杠桿式雙盤天平.隨著技術(shù)的進(jìn)步,制作工藝精益求精使天平功能不斷完美:如增加光學(xué)微分標(biāo)尺以提高稱量精度,用機(jī)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(hù)
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(diǎn)是稱量準(zhǔn)確可靠、顯示快速清晰并且具有自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、簡(jiǎn)便的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置以及超載保護(hù)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(biāo)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(shí)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(zhǔn)確度級(jí)別為Ⅱ級(jí)的電子天平的統(tǒng)稱。
二、 選購(gòu)及使用注意事項(xiàng)
1、(1)如何選擇電子天平選擇電子天平應(yīng)該從電子天平的絕對(duì)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(tǒng)地說要萬(wàn)分之一或十萬(wàn)分之一精度的天平，因?yàn)閲?guó)外有些廠家是用相對(duì)精度來衡量天平的，否則買來的天平無(wú)法滿足用戶的需要。例如在實(shí)際工作中遇到這樣一個(gè)情況，用一臺(tái)實(shí)際標(biāo)尺分度值d為1mg，檢定標(biāo)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(zhǔn)確結(jié)果的:在《JJG98-90非自動(dòng)天平試行檢定規(guī)程》中規(guī)定，最大允許誤差與檢定標(biāo)尺分度值“e”為同一數(shù)量級(jí)，此臺(tái)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?yàn)槠錅y(cè)試結(jié)果的相對(duì)誤差會(huì)很大，應(yīng)選擇更高一級(jí)的天平，有的廠家在出廠時(shí)已規(guī)定了最小稱量的數(shù)值。因此我們?cè)谶x購(gòu)及使用電子天平時(shí)必須考慮精度等級(jí)。
?。?）對(duì)稱量范圍的要求選擇電子天平除了看其精度，還應(yīng)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(xiǎn)系數(shù)即可，也就是常用載荷再放寬一些即可，不是越大越好。
2、 關(guān)于電子天平的校準(zhǔn) (使用前一定要仔細(xì)閱讀說明書) 在檢定(測(cè)試)中我們發(fā)現(xiàn)，對(duì)天平進(jìn)行首次計(jì)量測(cè)試時(shí)誤差較大,究其原因，相當(dāng)一部分儀器，在較長(zhǎng)的時(shí)間間隔內(nèi)未進(jìn)行校準(zhǔn)，而且認(rèn)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(jī)顯示零點(diǎn)，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)，只能說明天平零位穩(wěn)定性合格。因?yàn)楹饬恳慌_(tái)天平合格與否，還需綜合考慮其它技術(shù)指標(biāo)的符合性）。因存放時(shí)間較長(zhǎng)，位置移動(dòng)，環(huán)境變化或?yàn)楂@得精確測(cè)量，天平在使用前一般都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)方法分為內(nèi)校準(zhǔn)和外校準(zhǔn)兩種。德國(guó)生產(chǎn)的沙特利斯，瑞士產(chǎn)的梅特勒，上海產(chǎn)的“JA”等系列電子天平均有校準(zhǔn)裝置。如果使用前不仔細(xì)閱讀說明書很容易忽略“校準(zhǔn)”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(duì)天平進(jìn)行外校準(zhǔn)。方法：輕按CAL鍵當(dāng)顯示器出現(xiàn)CAL-時(shí)，即松手，顯示器就出現(xiàn)CAL-100其中“100”為閃爍碼，表示校準(zhǔn)砝碼需用100g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。此時(shí)就把準(zhǔn)備好“100g”校準(zhǔn)砝碼放上稱盤，顯示器即出現(xiàn)"----"等待狀態(tài)，經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間后顯示器出現(xiàn)100.000g，拿去校準(zhǔn)砝碼，顯示器應(yīng)出現(xiàn)0.000g，若出現(xiàn)不是為零，則再清零，再重復(fù)以上校準(zhǔn)操作。（注意：為了得到準(zhǔn)確的校準(zhǔn)結(jié)果最好重復(fù)以上校準(zhǔn)）
有的人認(rèn)為在電子天平量程范圍內(nèi)稱量的物體越重對(duì)天平的損害也就越大。這種認(rèn)識(shí)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(jì)量性能發(fā)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(dòng)補(bǔ)償電路原理，當(dāng)秤盤加載時(shí)（注意不要超過稱量范圍），電磁力會(huì)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(nèi)稱量大小對(duì)天平的影響是很小的，不會(huì)因長(zhǎng)期稱重而影響電子天平的準(zhǔn)確度。
三、電子天平的維護(hù)與保養(yǎng)
1、 將天平置于穩(wěn)定的工作臺(tái)上避免振動(dòng)、氣流及陽(yáng)光照射。
2、 在使用前調(diào)整水平儀氣泡至中間位置。
3、 電子天平應(yīng)按說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱。
4、 稱量易揮發(fā)和具有腐蝕性的物品時(shí)，要盛放在密閉的容器中，以免腐蝕和損壞電子天平。
5、 經(jīng)常對(duì)電子天平進(jìn)行自校或定期外校，保證其處于最佳狀態(tài)。
6、 如果電子天平出現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)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(zhǎng)期不用電子天平時(shí)應(yīng)暫時(shí)收藏為好
電子天平的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：
?。?）顯示時(shí)間快
現(xiàn)在由于采用了微機(jī)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(shù)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(shè)
計(jì)，使電子天平操作人員免除了長(zhǎng)期工作所產(chǎn)生的眼睛疲勞和視覺誤差，從而進(jìn)
一步保證了稱量的準(zhǔn)確可靠。
?。?）無(wú)彈性疲勞誤差
由于電子天平采用了電磁力自動(dòng)補(bǔ)償原理，當(dāng)秤盤加載時(shí)，電磁力會(huì)將秤盤
推回到原來的位置，不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期使用而失去電子天平的準(zhǔn)確度。
?。?）具有超載保護(hù)裝置
因?yàn)殡娮犹炱絻?nèi)安裝了超載保護(hù)裝置，這樣就可以避免因?yàn)榉Q量超載而損壞
天平。一般的電子天平均有信號(hào)提示天平已超載。
?。?0）天平兩邊及頂部均有活動(dòng)門，便于稱量和從事滴定工作等。
?。?1）天平底部有掛鉤，可以從事測(cè)定體積或吊稱物體的工作。
?。?2）具有天平線性自動(dòng)更改系統(tǒng)。
(5）具有多級(jí)防震程序
以往的機(jī)械天平?jīng)]有防震措施，而現(xiàn)在生產(chǎn)的電子天平均有三級(jí)或多級(jí)防震
程序可供用戶選擇。如果電子天平放在不太穩(wěn)定的環(huán)境中，也可以通過更改合適
的天平程序，保證天平稱量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。
?。?）具有簡(jiǎn)便的自動(dòng)校準(zhǔn)裝置 老式的電子天平校準(zhǔn)一次比較麻煩，而現(xiàn)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(dòng)校準(zhǔn)過程，既省事又方便。
?。?）具有修正內(nèi)藏砝碼值的功能
（7）具有天平故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
現(xiàn)在的電子天平內(nèi)有些已裝有故障自動(dòng)檢查系統(tǒng)，每當(dāng)我們打開天平的開關(guān)時(shí)，就可以看到顯示屏上顯示CHO至CH9，這就是天平內(nèi)的故障自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)在工作。如果天平有故障，天平顯示屏上會(huì)顯示出相應(yīng)的故障代碼，這樣就可以大大縮短檢查故障的時(shí)間，為維修天平提供了準(zhǔn)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(shè)置了操作程序，所以當(dāng)環(huán)境條件、稱重條件及任務(wù)
?。ㄈ绺淖儾煌姆Q量單位等）需要時(shí)，可以根據(jù)需要而更改天平的操作程序。注意，在天平出廠時(shí)廠家已調(diào)好程序，不是條件改變時(shí)切忌不要亂改程序。
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