蘇秀梅

（太原市標準計量質(zhì)檢院，山西太原　030012）

電子天平稱量示值超差的原因及維護

蘇秀梅

（太原市標準計量質(zhì)檢院，山西太原030012）

作為電子天平日常管理的重要環(huán)節(jié)，檢修維護對于保證電子天平稱量準確性具有重要作用。電子天平具有高靈敏度、方便操作、性能可靠、稱量簡便等優(yōu)勢，在推動稱量技術(shù)發(fā)展方面發(fā)揮了巨大作用。本文首先介紹了電子天平稱量示值超差的原因，然后具體探討了電子天平的維護措施，以期為相關(guān)技術(shù)與研究人員提供參考。

電子天平稱量超差維護

作為當前工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中科學實驗的重要工具，電子天平是一種利用先進電子控制技術(shù)實施稱量的儀器，其基本工作原理為電磁平衡原理。在實際應(yīng)用電子天平過程中，大量因素會對稱量過程產(chǎn)生影響，這在一定程度上影響了電子天平的應(yīng)用范圍。因此，加強有關(guān)電子天平稱量示值超差原因及維護的探討，對于改善電子天平維護質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

1　電子天平稱量示值超差原因

1.1溫度變化

溫度變化影響是指電磁力平衡式傳感器的溫度變化所產(chǎn)生的干擾。造成電磁力平衡時傳感器溫度變化的原因既可能是來自于外部環(huán)境溫度變化，也可能是過流原件超熱引發(fā)的傳感器溫度變化。在使用電子天平時，電磁力的主要作用是控制天平平衡。然而，若天平處于預(yù)熱階段，則對應(yīng)的磁感應(yīng)強度和流經(jīng)導(dǎo)線的電流強度會出現(xiàn)不同程度的降低，進而造成電磁力減小。此種狀況下，天平常會喪失平衡，示值朝向正的單方向移動。

為保證天平準確稱量，在使用天平前應(yīng)進行充足預(yù)熱。隨后要點擊去皮/置零功能，使顯示歸零，才可正常使用。在此過程中，為防止電子原件發(fā)熱引發(fā)干擾，當前的電子天平變壓器可移至天平外部，以作為一個獨立模塊進行處理。此外，當前使用的電子天平并未設(shè)置電源開關(guān)，正常使用時，應(yīng)盡量避免多次插拔電源，特別是對一些精度要求較高的天平，應(yīng)保證其一直處于電源通電即預(yù)熱狀態(tài)。［1］

1.2重力加速度

電子天平工作時，主要利用電磁力平衡式傳感器完成北側(cè)質(zhì)量重力與電流信號的轉(zhuǎn)換，其轉(zhuǎn)換效果將直接受到重力加速度的影響，而重力加速度與使用區(qū)域緯度、海拔高度、地殼密度等天平使用環(huán)境密切相關(guān)。如在地面采用100砝碼進行校準時呈現(xiàn)的稱量結(jié)果若為100.0000，則在25m的高處進行稱量時，稱量結(jié)果可能為99. 9989。所以為減少重力加速度對天平稱量準確性的干擾，在使用時需對外部使用環(huán)境各項因素進行控制。

1.3靜電

靜電對微量、半微量和分析天平都會產(chǎn)生不同程度的干擾，稱量容器與樣品若產(chǎn)生靜電，會造成天平顯示值較長時間不準確，難以穩(wěn)定顯示精確的稱量結(jié)果。若同種樣品與容器，在多次稱量過程中顯示的稱量結(jié)果均有差異，則表示其可靠性較差。為避免產(chǎn)生靜電，可將一根專用接地線引入電源插座接地端。

2　電子天平維護措施

2.1天平預(yù)熱

當天平進入預(yù)熱階段后，天平內(nèi)部溫度會不斷增加，磁通量會逐漸減小，此時，流經(jīng)線圈的電流也會不斷減小，此時電磁力減小，天平容易失去平衡。只有通過充足預(yù)熱，使磁鋼完成熱平衡，此種干擾才能降到最小，天平平衡預(yù)熱過程才可結(jié)束。除保證天平長時間通電外，還應(yīng)采用天平的置零功能，保證天平處于回零狀態(tài)。對于使用時間較長的電子天平，無需斷開電源，尤其是高精度天平，需長期通電以使其處于預(yù)熱狀態(tài)。普通天平預(yù)熱時間為0.5h，對于實際分度值在0.01mg或進行計量檢定的電子天平，預(yù)熱時間應(yīng)在5h以上，對實際分度值在0.001mg左右的微量和超微量電子天平，應(yīng)保證預(yù)熱時間不低于24小時；而對于正常使用中的天平，預(yù)熱持續(xù)時間可依據(jù)使用情況進行適當調(diào)整。［2］

2.2運動天平

當電子天平完成預(yù)熱后，不應(yīng)即可實施稱量，應(yīng)進行短時間的加載、卸載，完成運動天平過程。電子天平傳感器一般采用9或11片簧片組成的彈性支承體制作，天平傳感器即利用這類簧片實施力傳遞，使天平利用平衡-失衡-再平衡過程實現(xiàn)稱量。若天平長時間不進行稱量，天平傳感器也會進入休眠狀態(tài)，此時恢復(fù)性能較差，若進行稱量則必定會造成天平加載后回零較差，示值穩(wěn)定性較差。運動天平是指用與天平最大稱量砝碼相當?shù)奈矬w加載至秤盤上，隨后再卸載，重復(fù)進行10次以上，以促使傳感器簧片轉(zhuǎn)變至工作狀態(tài)。

對正常使用的天平，若實際分度值在0.1mg以上，則可不進行加卸載或減少加卸載次數(shù)，回零后便可實施稱量；對實際分度值在0.01mg以下的半微量、微量與超微量天平，如果其在30分鐘以上均未中止工作，則在重新稱量前應(yīng)進行短期的加卸載運動天平。

2.3使用環(huán)境

（1）避免震蕩，做好防震保護。若為流水線電子天平，因環(huán)境要求難以避免生產(chǎn)設(shè)備等震源的，可設(shè)置對應(yīng)的可移動電子天平稱量臺；若為天平稱量室，則可選擇噪聲相對較小的房間，并安置專用實驗室天平稱量臺。

（2）應(yīng)選擇無陽光直射的天平稱量室，或采用有效遮光措施，如安置窗簾等。

（3）確保環(huán)境溫度穩(wěn)定在20℃左右，工作環(huán)境濕度應(yīng)控制在45%～75%左右；工作環(huán)境內(nèi)應(yīng)避免有腐蝕性氣體，在稱量腐蝕性或易揮發(fā)物品時，應(yīng)將其放置在密閉容器內(nèi)，以防止電子天平損壞；對流水線上使用的電子天平，應(yīng)在每次消毒期間將其撤至封閉的消毒環(huán)境，且應(yīng)注意層流氣流對天平的干擾，若情況允許，應(yīng)在天平外安設(shè)恰當?shù)姆里L罩。

（4）由于高強電磁場等會影響電子天平稱量準確性，所以不管是在流水線車間還是天平稱量室，電子天平均應(yīng)選用獨立電源，且應(yīng)選擇穩(wěn)壓源，以確保供電的穩(wěn)定性。［3］

（5）在使用開機前，應(yīng)先檢查天平水平儀內(nèi)的水泡是否處于圓環(huán)中央，若不符合要求，應(yīng)利用天平地腳螺栓將其調(diào)節(jié)水泡至水平儀圓環(huán)中央。

3　結(jié)語

稱量的準確性將直接影響電子天平的正常使用與運行質(zhì)量，因此，相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)加強有關(guān)電子天平稱量示值超差原因與維護的研究，總結(jié)提升電子天平稱量準確性的措施，以逐步提升電子天平應(yīng)用水平。

［1］楊光，王金花.淺談電子天平的維修與保養(yǎng)［J］.科技風，2011，13（14）：74-75.

［2］郭素芬.電子天平校準及維護［J］.品牌與標準化，2010，06（10）：61-62.

［3］丁誠.電子天平的正確使用與維護［J］.工業(yè)計量，2012，05（35）：57-58.

蘇秀梅，女，山西太原人，學歷：大學，研究方向：計量技術(shù)。