電子天平使用注意點(diǎn)之分析

許志春，余雯靜

（1蘇州華升商用系統(tǒng)有限公司 ，江蘇蘇州 215104 2蘇州世標(biāo)檢測(cè)技術(shù)有限公司，江蘇蘇州 215104）

0 引言

電子天平是定量的工具之一，被廣泛地應(yīng)用于科學(xué)計(jì)量、工業(yè)生產(chǎn)尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，各行各業(yè)對(duì)電子天平的各項(xiàng)性能提出了更高的要求。不僅提供高精度的稱重功能，還要具有人性化的界面；不僅能時(shí)刻監(jiān)視自身的工作狀態(tài)并顯示出來(lái)，還能夠通過(guò)豐富的接口和其他設(shè)備，計(jì)算機(jī)鏈接協(xié)同工作，處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析和匯總。因此，對(duì)其進(jìn)行有效的維護(hù)與保養(yǎng)則顯得尤其重要。

圖1 電子天平的工作原理圖

1 原理

電子天平應(yīng)用了現(xiàn)代電子控制技術(shù)，集傳感、模擬電子、數(shù)字電子和微處理器等多項(xiàng)技術(shù)于一體，具有高自動(dòng)化、高靈敏度及準(zhǔn)確度等特性。它的關(guān)鍵部件為傳感器，主要有應(yīng)變式傳感器、電磁平衡式傳感器兩大類。應(yīng)變式傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，但精度有限，適用于低精度電子天平。其原理為：當(dāng)稱盤(pán)上加上或除去被稱物時(shí)， 造成應(yīng)變片的變形而產(chǎn)生的阻值變化, 經(jīng)過(guò)橋式電路后有一微小電壓輸入到放大器。放大的數(shù)值經(jīng)微處理器處理后顯示出來(lái), 即為被稱物體質(zhì)量[1]。而大多數(shù)高精度電子天平、分析天平則多采用電磁平衡傳感器原理來(lái)實(shí)現(xiàn)稱量物體質(zhì)量。當(dāng)稱盤(pán)上加上或除去被稱物時(shí)，天平則產(chǎn)生不平衡狀態(tài)，此時(shí)可以通過(guò)位置檢測(cè)器檢測(cè)到線圈在磁鋼中的瞬間位移，經(jīng)過(guò)電磁力自動(dòng)補(bǔ)償電路使其電流變化以數(shù)字方式顯示出被測(cè)物體質(zhì)量[2]。如圖1所示。

2 維護(hù)和保養(yǎng)

2.1 保持良好的周圍環(huán)境

溫度不穩(wěn)定、氣流、震動(dòng)、電磁干擾等環(huán)境因素，是造成天平稱量誤差的重要因素之一，因此我們要盡量避免或減少在這些環(huán)境下使用。

當(dāng)將物體置于稱盤(pán)上時(shí)，天平隨即失去平衡，通過(guò)電磁力作用使其回復(fù)平衡，最終讀出被稱物的大小。但是，天平在使用過(guò)程中，如果存在溫差、氣流、振動(dòng)或電磁干擾等環(huán)境因素的影響，也都會(huì)使電子天平失衡，產(chǎn)生不確定的讀數(shù)，從而帶來(lái)測(cè)量誤差。比如空調(diào)產(chǎn)生的氣流會(huì)使已穩(wěn)定的讀數(shù)又發(fā)生漂移，就是這個(gè)道理。為避免或降低誤差，應(yīng)將天平置放于穩(wěn)定的、水平的、平整的工作臺(tái)上，四周無(wú)振動(dòng)、無(wú)氣流、無(wú)電磁干擾、無(wú)大的溫度變化、無(wú)直接陽(yáng)光輻射、且不潮濕（一般將濕度保持在45%～65%為最佳[3]。這樣有利于防止靜電的產(chǎn)生）。

2.2 時(shí)刻保持清潔狀態(tài)

不潔是引起天平損壞的主要原因之一。天平應(yīng)當(dāng)注意時(shí)刻保持清潔。用畢不要忘記合上移門(mén)或罩上防風(fēng)罩，以免灰塵或其它雜物進(jìn)入。定期清掃稱量盤(pán),防風(fēng)罩,稱量室以及天平操作平臺(tái)，保持稱量環(huán)境的清潔。避免固體微粒撒在天平罩內(nèi)，如果撒上了，要盡快清掃出來(lái)，尤其要清掃稱盤(pán)下面，可輕輕拿起稱盤(pán)進(jìn)行清理。

2.3 保證使用的有效性

電子天平定期檢定是質(zhì)量量值傳遞的重要環(huán)節(jié)，是保證其使用有效性的重要手段。電子天平是精密計(jì)量器具，容易受到溫度、濕度及振動(dòng)等環(huán)境因素的影響，其設(shè)計(jì)參數(shù)可能會(huì)產(chǎn)生誤差，因此必須定期進(jìn)行檢定，檢測(cè)其計(jì)量性能(準(zhǔn)確度、穩(wěn)定度、靈敏度等)以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性。實(shí)驗(yàn)室在接受外部檢查或?qū)徍藭r(shí)，若查出在用天平未檢定或檢定失效，則為嚴(yán)重不符合項(xiàng)，對(duì)以往的檢測(cè)結(jié)果也需重新確認(rèn)。如檢定不合格，應(yīng)立即停止使用，并貼上停用標(biāo)簽，待檢查修復(fù)。

3 正確使用電子天平

電子天平在使用過(guò)程中，若操作不當(dāng)，不僅會(huì)影響稱量結(jié)果，也會(huì)造成天平的損壞。因此，電子天平不僅應(yīng)由專人保管和維護(hù)保養(yǎng)，同時(shí)對(duì)操作人員也應(yīng)進(jìn)行指導(dǎo)，在按說(shuō)明書(shū)進(jìn)行規(guī)范操作的同時(shí)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）使用前先開(kāi)機(jī)預(yù)熱，因?yàn)轭A(yù)熱時(shí)間不夠會(huì)影響電子天平的稱量準(zhǔn)確性[4]。一般預(yù)熱30min到1h，但是實(shí)際中首先要根據(jù)天平的說(shuō)明書(shū)上說(shuō)的要求進(jìn)行預(yù)熱，同時(shí)天平的預(yù)熱時(shí)間和天平的精度有密切的關(guān)系，一般情況下，天平精度越高，預(yù)熱時(shí)間越長(zhǎng)。對(duì)于進(jìn)行計(jì)量檢定的或?qū)嶋H分度值達(dá)到0.01mg的電子天平，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)在5h以上。實(shí)際分度值達(dá)到0.001mg的微量和超微量電子天平，需要預(yù)熱24h以上。如果天平的使用率高的話，最好讓天平整天保持在待機(jī)狀態(tài)（關(guān)閉顯示，但保持通電狀態(tài)），對(duì)延長(zhǎng)天平的使用壽命有利[5-8]。

2）只要在天平允許的稱量范圍內(nèi)稱量，被稱物質(zhì)的質(zhì)量大小對(duì)天平的影響是很小的。但一旦超出了最大稱量值，如同彈簧秤偏離彈簧定理一樣，輕則影響稱量傳感器的性能，降低天平的精度及準(zhǔn)確度，重則造成稱量傳感器的損壞，稱量時(shí)，要注意避免負(fù)載超出天平的稱量范圍。否則易損壞天平的內(nèi)部元件，降低天平的使用壽命。從而使天平失去作用。

3）注意稱量中的細(xì)節(jié)。如稱量具有腐蝕性的或含有腐蝕性揮發(fā)物的樣品時(shí)，應(yīng)將樣品盛放在密閉的容器中稱量，以免腐蝕和損壞電子天平；稱重時(shí)請(qǐng)?jiān)谧x數(shù)穩(wěn)定后最短的時(shí)間內(nèi)讀取稱量值；為避免手上的汗及其它微小之物影響稱量值，稱重時(shí)可戴手套。也不要將手置于天平稱量室內(nèi)，因?yàn)槿说捏w溫會(huì)帶來(lái)溫度的波動(dòng)，可采用稱量勺、鑷子、夾子等工具將樣品放入；稱重時(shí)盡量將被測(cè)物放置在秤盤(pán)中間，避免因偏載造成誤差；在稱量的過(guò)程中應(yīng)關(guān)好天平門(mén)等。同時(shí)還應(yīng)經(jīng)常對(duì)電子天平進(jìn)行自?；蚨ㄆ谕庑＃话闶敲磕暌淮瓮獠繖C(jī)構(gòu)檢定，兩次檢定之間至少進(jìn)行一次期間核查。

4 結(jié)束語(yǔ)

天平已成為科研院所、高校、檢測(cè)機(jī)構(gòu)等不可缺少的量器之一，只有正確使用，用心維護(hù)，定期保養(yǎng)，才能使其發(fā)揮有效的作用?！?/p>

[1] 郭紅衛(wèi),薛靚.電子天平原理及常見(jiàn)故障的調(diào)修[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2008,35(6):7-8.

[2] 楊發(fā)武.電子天平在使用中應(yīng)注意校準(zhǔn)問(wèn)題[J].衡器,2003,32(5):39-40.

[3] 王建英.高準(zhǔn)確度電子天平的檢定及保養(yǎng)[J].中國(guó)計(jì)量,2013,(6):111-112.

[4] 張娟娟,曾令劍.淺析影響電子天平稱量準(zhǔn)確性的因素[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù), 2011,38(11):20.

[5] 毛芷艷.淺析電子天平檢定問(wèn)題建材與裝飾[J].2013年6月153-154.

[6] 李弘.淺談電子天平的使用與維護(hù)方法[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2012,39(8):53-54.

[7] 王學(xué)琴,梁秀麗.拓銳電子天平使用注意事項(xiàng)[J].化學(xué)分析計(jì)量,2013,22(2):67-69.

[8] 楊昌貴,電子天平的使用及維護(hù)保養(yǎng)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2011,38(9):40-41