电子天平使用注意事项.doc

电子天平使用注意事项 　电子天平准确度高、称量速度快、显示清晰、稳定，被广泛应用于计量检测、量值传递和科学实验工作中。在使用电子天平进行称量的过程中，很多因素对称量的准确性会产生影响。使用检定合格的电子天平，正确地使用电子天平并做好日常的维护工作，才能保证测量结果的准确性。笔者结合工作实践，浅析电子天平的正确使用及样品的正确称量方法。 　1电子天平使用前的准备工作 　1.1水平调整 　电子天平因移动或其它原因，常常造成四角不平，这是影响天平称量准确性的重要因素。一般高精度的电子天平都带有水平调整装置和水准器，称量前，需检查天平基座上的气泡是否位于水准器的中部，如不在中部，须调节脚螺丝，使天平处于水平状态。 　1.2预热时间 　由于电子天平是利用电磁力平衡的原理进行设计的，电磁力按式（1）计算［1］： 　由式（1）可知，F的大小与B、L、I及sinθ均成正比，对于设计好的传感器，其感应线圈的规格尺寸已固定，B、L可视为常数，而θ为90°，故sinθ=1，因此，F与I成正比关系。电子天平主要由秤盘、传感器、位置检测器、 　PID调节器、功率放大器、低通滤波器、模数（A／D）转换器、微型计算机、显示器、机壳、底角组成［1］。电磁力平衡式传感器的温度变化主要来源于环境温度的变化和过流元件的发热。电子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，即利用电磁力将天平重新拉回平衡。电磁力是由流经线圈中与物体质量成正比的电流在永久磁钢中产生的。根据式(1)，电磁力F的大小与磁钢的磁感应强度、流经线圈中的电流及导线长度成正比。当天平处于预热阶段时，随着内部温度的升高，磁感应强度B会逐渐下降，同时I也会减小，这样就导致F变小，天平失去平衡，示值会呈现正的单方向漂移［2］。电子天平在使用前应按照使用说明书要求进行充分预热。只有经过充分预热，使磁钢达到热平衡，天平才能达到平衡。再利用置零／去皮功能，使显示回零，此时天平才处于真正可使用状态。另外， 　电子天平通常没有类似家用电器的电源开关，只要给天平通电，即使显示器上无显示，天平也已处于预热状态，天平上的ON／OFF键只是显示器的开关，因此经常称量的天平不必拔掉电源，尤其是高准确度天平，在条件许可的情况下，长期不断电可保持天平始终处于预热状态。实际分度值为0.01mg的电子天平预热时间至少为5h，实际分度值为0.001mg的微量和超微量电子天平则需预热24h以上。使用中的天平预热时间可适当减少，当显示器示值不再呈现单方向漂移时，置零／去皮后即可进行称量。 　1.3运动天平 　电子天平预热好以后，不要立即进行称量，而要短暂地加载、卸载以运动天平。电子天平的传感器通常是9或11个簧片构成的弹性支承体，天平传感器利用这些簧片进行力的传递，使天平在平衡–失衡–再平衡的过程之中完成称量［3］。然而当天平处于通电预热阶段或较长时间停止称量时，天平传感器处于停止工作的休眠状态，簧片恢复性能不佳，若这时进行称量势必引起天平加载后回零不佳，示值稳定性不好，重复性差。运动天平的方法是用相当于天平最大称量的砝码或物体加载到秤盘上，然后再卸载，此时无须关心加载示值和是否回零，如此反复10次以上，使传感器的簧片从休眠状态逐渐进入工作状态后天平才能稳定地称量。对于进行计量检定的天平，这一步是必不可少的。使用中的天平，若实际分度值不小于0.1mg，则可以省略或减少加、卸载次数，置零／去皮后即可进行称量。对于实际分度值不大于0.01mg的半微量、微量和超微量天平，则必须进行这一操作，否则得不到稳定的称量结果。若这类天平停止工作超过30min，在重新开始称量前也需要进行短暂的加、卸载来运动天平。 　1.4校准 　由于电子天平是采用电磁力与重力相平衡的原理来测量物体质量的［1］，因此其测量结果与重力加速度密切相关，而重力加速度的大小随着地球的地理纬度和海拔高度而变化，严格说来，它是地球的重力场位置的函数［1］。因此，电子天平必须根据其使用地点随时、随地实施重力加速度补偿（即校准，分为内校和外校两种）。对天平进行校准，是正确使用电子天平关键的一步。电子天平在使用前最好进行校准，其理由有两个［3］：（1）天平称量的是物体的质量，而不是重量；（2）环境温度的变化直接影响传感器的温度变化，这会导致磁感应强度和流经线圈中的电流也随之变化，电磁力从而也发生变化。尽管电子天平都有温度补偿功能，但它只有在小的温度波动范围内有效，温度超过一定的限度，补偿功能失效。另外，环境温度的变化也导致电子天平灵敏度的漂移，从而产生测量偏差。灵敏度的温度系数Tc是电子天平的一项重要指标，用来表示灵敏度的漂移。有些使用者认为，电子天平经过周期检定后，在有效期内就是合格的，而往往忽视了校准的重要性，甚至于不进行校准。殊不知，电子天平在使用中因环境条件变化、人为等因素，计量性能时常会