基于磁性影響的電子天平檢測及造成問題分析

馬紅旗　周勇　曾紅

[摘要]通常情況下，電子天平是作為一種重量測量工具在日常生活中存在的，在科學(xué)研究領(lǐng)域中，電子天平是作為物品質(zhì)量測量的計(jì)量器具，具有快速、方便應(yīng)用的特點(diǎn)。但是，電子天平在實(shí)際的使用過程中，由于受到周邊環(huán)境的不利影響，給實(shí)際的測量結(jié)果帶來了一定程度誤差，致使測量數(shù)據(jù)不真實(shí)。鑒于此，本文對(duì)磁性影響的電子天平檢測及造成問題進(jìn)行分析，期望能夠?yàn)槠渌褂谜咴谑褂玫倪^程中提供一些正確的使用意見。

[關(guān)鍵詞]磁性影響 電子天平 稱量檢測

當(dāng)前階段中所使用的電子天平中大多融入了先進(jìn)的現(xiàn)代電子控制技術(shù)，該種技術(shù)具備使用穩(wěn)定、稱量數(shù)據(jù)精確以及結(jié)果顯示快速的優(yōu)勢。但是，在電子天平的使用過程中，還存在著眾多影響檢測結(jié)果真實(shí)性的負(fù)面因素，其中，物理磁性影響就是其中較為突出的因素?；诖?，針對(duì)基于磁性影響的電子天平檢測及造成問題這一熱點(diǎn)進(jìn)行深入研究就變的相當(dāng)有必要。

一、電子天平的工作原理

電子天平的工作原理主要是利用了電磁力平衡重力來完成測量工作。一般情況下，在電子天平的裝置構(gòu)成結(jié)構(gòu)中，會(huì)通過支架連桿與同一個(gè)線圈將秤盤連接起來，該線圈被安裝于磁場中，連桿的轉(zhuǎn)動(dòng)在被檢測物體的重力作用下完成，同時(shí)，作用力被連桿傳遞至線圈，向上的電磁力F產(chǎn)生于處在磁場中的電子線圈。當(dāng)托盤中為放置物體時(shí)，天平指數(shù)為零；當(dāng)天平托盤中被放置物體時(shí)，天平會(huì)出現(xiàn)不平衡，此時(shí)，位置檢測器會(huì)將會(huì)檢測出磁鋼中線圈的瞬間位移，經(jīng)歷電磁力自動(dòng)補(bǔ)償后，電路中的電流變化就會(huì)以數(shù)字形式將物體的重量體現(xiàn)出來。

二、磁性物體對(duì)于電子天平的影響及造成的問題

（一）物體磁性現(xiàn)象在電子天平檢測中造成的問題

磁性現(xiàn)象主要是由于物質(zhì)內(nèi)部是由原子構(gòu)成的，而原子又是由原子核與電子共同組成的，電子會(huì)一直圍繞著原子核運(yùn)動(dòng)，電子本身會(huì)攜帶一定數(shù)量的負(fù)電荷，隨著電子的運(yùn)行，物質(zhì)最終產(chǎn)生了一定的磁性。通常情況下，進(jìn)行物體計(jì)量檢測工作的過程中，并不會(huì)單獨(dú)開展磁化率的檢測工作，而在實(shí)際的工作中也很少會(huì)開展針對(duì)被檢測物質(zhì)是否已經(jīng)被磁化的檢測工作，進(jìn)而導(dǎo)致檢測的結(jié)果不真實(shí)、不可靠問題的出現(xiàn)。

（二）磁性對(duì)于電子天平檢測數(shù)據(jù)的影響

在《砝碼檢定規(guī)程》明確指出，在電子天平的砝碼檢測項(xiàng)目中，必須將砝碼的磁性檢測內(nèi)容內(nèi)入其中。該種規(guī)定有效表明，電子天平周圍的物體磁性對(duì)真實(shí)的檢測數(shù)據(jù)造成影響，進(jìn)而能夠得出天平的結(jié)果測定過程中物體磁性是一項(xiàng)不可忽視因素。由于受到外力磁場的作用力，所有物質(zhì)的本身都會(huì)產(chǎn)生一定程度力的作用，該種力作用對(duì)于電子天平原有的力平衡會(huì)造成一定層面上的影響，最終致使電子天平的稱量數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)之間出現(xiàn)偏差。物體本身的磁性在進(jìn)行力的作用發(fā)揮時(shí)，磁性以一個(gè)閉環(huán)的形式體現(xiàn)，如果想要達(dá)到阻止物體發(fā)揮磁性作用的目的，只要將閉環(huán)磁場切斷即可。為了達(dá)到切斷閉環(huán)磁場的目的，可以將一個(gè)固定裝置安裝于電子天平秤盤的夾層之中，組織磁場對(duì)電子天平構(gòu)成元件的影響。

在進(jìn)行求證物體所產(chǎn)生的磁性對(duì)電子天平的實(shí)際影響，本文通過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)來說明。實(shí)驗(yàn)一共分為兩個(gè)部分，第一部部分中，電子天平的類型選用上海精科公司內(nèi)的生產(chǎn)型號(hào)，其精確度達(dá)0.1毫克，然后利用未安裝屏蔽磁性裝置的電子天平進(jìn)行反復(fù)稱量實(shí)際重量為20克的磁性物體，記錄五次稱量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第二部分實(shí)驗(yàn)中，利用安裝磁性屏蔽裝置的電子天平進(jìn)行稱量上述20克磁性物體，同樣記錄五次稱量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。記錄數(shù)據(jù)見表1。endprint