電子天平的使用及外部校準(zhǔn)

王迎迎

[摘 要]由于電子天平體積小、功能全、操作簡(jiǎn)便，近年來(lái)已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)院各實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)、化驗(yàn)和分析工作中。如何對(duì)其進(jìn)行正確的使用，是保證質(zhì)量量值準(zhǔn)確傳遞的關(guān)鍵。根據(jù)在電子天平的實(shí)際檢定工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)其檢定分度值等重要問(wèn)題進(jìn)行闡述.

[關(guān)鍵詞]電子天平；使用；校準(zhǔn)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TH715.11 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

1 電子天平的原理

稱(chēng)量通過(guò)支架連桿與一線(xiàn)圈相連，該線(xiàn)圈置于固定的永久磁鐵——磁鋼之中，當(dāng)線(xiàn)圈通電時(shí)自身產(chǎn)生的電磁力與磁鋼磁力作用，產(chǎn)生向上的作用力。該力與稱(chēng)盤(pán)中稱(chēng)量物的向下重力達(dá)到平衡時(shí)，此線(xiàn)圈通入的電流與該物重力成正比。利用該電流大小可計(jì)量稱(chēng)量物的重量。

2 電子天平的正確使用

調(diào)水平：天平開(kāi)機(jī)前，應(yīng)觀察天平后部水平儀內(nèi)的水泡是否位于圓環(huán)的中央，否則通過(guò)天平的地腳螺栓調(diào)節(jié)，左旋升高，右旋下降。

預(yù)熱：天平在初次接通電源或長(zhǎng)時(shí)間斷電后開(kāi)機(jī)時(shí)，至少需要30分鐘的預(yù)熱時(shí)間。因此，實(shí)驗(yàn)室電子天平在通常情況下，不要經(jīng)常切斷電源。

稱(chēng)量：根據(jù)電子天平的分類(lèi)，確定所須天平精確度。按下開(kāi)機(jī)鍵， 接通顯示器；等待儀器自檢。當(dāng)顯示器顯示零時(shí)，自檢過(guò)程結(jié)束，可進(jìn)行稱(chēng)量；放置稱(chēng)量紙，待計(jì)數(shù)穩(wěn)定后按去皮鍵，顯示器顯示零時(shí)，在稱(chēng)量紙加所要稱(chēng)量的試劑稱(chēng)量。稱(chēng)量完畢，按清零鍵，顯示器顯示零時(shí)，按關(guān)機(jī)鍵關(guān)斷顯示器。

3 樣品稱(chēng)量方法

3.1 直接稱(chēng)量法

此法適用稱(chēng)量潔凈干燥的不易潮解或升華的固體試樣。如稱(chēng)量某小燒杯的質(zhì)量等，在天平上直接稱(chēng)出物體的質(zhì)量。

3.2 遞減稱(chēng)量法

又稱(chēng)減量法。此法用于稱(chēng)量一定范圍內(nèi)的樣品和試劑。主要針對(duì)易揮發(fā)、易吸水、易氧化和易與二氧化碳反應(yīng)的物質(zhì)。具體操作：用濾紙條從干燥器中取出稱(chēng)量瓶，用紙片夾住瓶蓋柄打開(kāi)瓶蓋，用牛角匙加入適量試樣（多于所需總量，如稱(chēng)取三份0.3g試樣，則需加入1g左右試樣），蓋上瓶蓋，置入天平中，按TAR鍵清零。之后，用濾紙條取出稱(chēng)量瓶，在接收器的上方傾斜瓶身，用瓶蓋輕擊瓶口使試樣緩緩落入接收器中。當(dāng)估計(jì)試樣接近所需量（0.3g或約三分之一）時(shí)，繼續(xù)用瓶蓋輕擊瓶口，同時(shí)將瓶身緩緩豎直，用瓶蓋向內(nèi)輕刮瓶口使粘于瓶口的試樣落入瓶中，蓋好瓶蓋。將稱(chēng)量瓶放入天平，顯示的質(zhì)量減少量即為試樣質(zhì)量。

3.3 固定質(zhì)量稱(chēng)量法

此法用于稱(chēng)量某一固定質(zhì)量的試劑或試樣。這種稱(chēng)量操作的速度很慢，使于稱(chēng)量不易吸潮，在空氣中能穩(wěn)定存在的粉末或小顆粒（最小顆粒應(yīng)小于0.1mg）樣品，以便精確調(diào)節(jié)其質(zhì)量。本操作可以在天平中進(jìn)行，用左手手指輕擊右手腕部，將牛角匙中樣品慢慢震落于容器內(nèi)。固定質(zhì)量稱(chēng)量法要求稱(chēng)量精度在0.1mg以?xún)?nèi)。如稱(chēng)取0.5000g石英砂，則允許質(zhì)量的范圍是0.4990g～0.5010g。超出這個(gè)范圍的樣品均不合格，若加入量超出，則需重稱(chēng)試樣，已用試樣必須棄去，不能放回到試劑瓶中。操作中不能將試劑撒落到容器以外的地方。稱(chēng)好的試劑必須定量地轉(zhuǎn)入接收器中，不能有遺漏

4 使用注意事項(xiàng)

預(yù)熱：電子天平在使用前一般要進(jìn)行預(yù)熱，而且天平精度越高，預(yù)熱時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)。預(yù)熱是保證電子天平測(cè)量準(zhǔn)確的一項(xiàng)重要因素。

水平狀態(tài)：電子天平移動(dòng)或其他方面的環(huán)境變化，都需要對(duì)天平進(jìn)行調(diào)水平，有可能上午用時(shí)調(diào)了，下午也要重新調(diào)，避免稱(chēng)量的結(jié)果不準(zhǔn)確。

測(cè)量環(huán)境條件： 樣品和容器的溫度與外部有所偏差，會(huì)引起空氣對(duì)流，空氣對(duì)流產(chǎn)生作用力對(duì)稱(chēng)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一定影響。在稱(chēng)量時(shí)，要盡量避免這種溫差，從干燥器或冰箱拿出的樣品不允許直接進(jìn)行稱(chēng)量。

樣品自身的性質(zhì)：測(cè)樣品具有揮發(fā)性，測(cè)量值會(huì)偏小，相反，稱(chēng)量的樣品吸收空氣中水分，測(cè)量值會(huì)偏大。為盡可能減少測(cè)量偏差，稱(chēng)量此類(lèi)樣品時(shí)，可選擇細(xì)頸瓶再加塞頭（液體）或給稱(chēng)量器皿加蓋（固體），以減少樣品揮發(fā)或吸收水分。

靜電引起的偏差： 選用高絕緣材料的稱(chēng)量容器，在稱(chēng)量粉末狀樣品時(shí)很容易產(chǎn)生靜電，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的不穩(wěn)定，造成測(cè)量偏差。一般塑料容器最容易帶靜電，其次玻璃容器，金屬容器最不易產(chǎn)生靜電

5 電子天平的自校準(zhǔn)

5.1 自校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備

將天平放置在一平整、穩(wěn)固的平臺(tái)或平板上，調(diào)整到水平位置，接通電源，天平預(yù)熱，達(dá)到平衡穩(wěn)定，進(jìn)行校準(zhǔn)。

5.2 記錄自校準(zhǔn)天平的說(shuō)明性標(biāo)記

必備的標(biāo)記（廠(chǎng)名、商標(biāo)、名稱(chēng)、型號(hào)等）；適當(dāng)時(shí)必備的標(biāo)記（電壓、頻率、特殊溫度）

5.3 記錄自校準(zhǔn)天平開(kāi)機(jī)后狀態(tài)

天平開(kāi)機(jī)后，進(jìn)入自檢程序，觀察讀數(shù)是否準(zhǔn)確、可靠、清晰；超過(guò)Max+9e時(shí)，應(yīng)無(wú)顯示或顯示溢出。天平的數(shù)字示值，至少應(yīng)從最右端起顯示出一位數(shù)字、小數(shù)和整數(shù)用“.”分開(kāi)，分度值自動(dòng)改變時(shí)， “.”保持在原位。

5.4 對(duì)天平進(jìn)行外部自校準(zhǔn)

5.4.1 偏載誤差。單個(gè)砝碼應(yīng)放置在測(cè)量區(qū)域的中心位置，若使用多個(gè)砝碼，應(yīng)均勻分布在測(cè)量區(qū)域內(nèi)。按秤盤(pán)的表面積，將秤盤(pán)劃分為四個(gè)區(qū)域，天平偏載誤差是對(duì)零點(diǎn)修正后的修正誤差。

5.4.2 重復(fù)性誤差。試驗(yàn)載荷應(yīng)選擇80%-100%最大秤量的單個(gè)砝碼，測(cè)試次數(shù)不少于6次，測(cè)量中每次加載前可置零，天平的重復(fù)性誤差等于Emax-Emin。

5.4.3 示值誤差。測(cè)試時(shí)，載荷應(yīng)從零載荷開(kāi)始，逐漸往上加載，加到天平的最大秤量，然后逐漸卸下載荷，直到零載荷。 試驗(yàn)載荷包括載荷點(diǎn)： 空載、最小秤量、最大允許誤差轉(zhuǎn)換點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的載荷 ，（或接近最大允許誤差轉(zhuǎn)變點(diǎn)） 、最大秤量。無(wú)論加載或卸載，應(yīng)保證有足夠測(cè)量點(diǎn)數(shù)，首次檢定的天平，測(cè)量點(diǎn)數(shù)不得少于10點(diǎn)；后續(xù)檢定或使用中檢驗(yàn)測(cè)量點(diǎn)數(shù)適當(dāng)減少，不得少于6點(diǎn)。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 趙雪光.電子天平計(jì)量檢定的若干問(wèn)題與建議[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2017（03）.

[2] 董向陽(yáng).電子天平靈敏度的調(diào)校[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2015（02）.