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黑龍江省大慶市質量技術監(jiān)督檢驗檢測中心 黑龍江大慶 163311

高精度電子天平主要是指分度值小于0.000lg，要想保證天平稱量的準確度就必須使用性能較高的天平，而且操作過程也十分有必要有高要求，有的時候操作者沒有注意到周邊溫度、氣流等環(huán)境的變化，導致測量結果出現誤差，所以說測量之前必須要做好準備工作。

1 電子天平的含義及工作原理

人們將通過電磁力平衡被稱物體重力的天平稱為是電子天平，其所展現出的特征在于稱量結果的準確性比較強，顯示速度比較快，且示數比較清晰，并且具備自動檢測系統(tǒng)，自動校準裝置和超載保護裝置是較為簡單便捷的。電子天平一般用來對物體的質量進行稱量，電子天平可以劃分為應變式傳感器、電容式傳感器以及電磁平衡式傳感器等幾種類型，應變式傳感器結構相對來說比較簡單，造價也比較低，但是精度卻是比較有限的。在2009年以前，電子天平在實際應用的過程中，難以對精度做出保證，電容式傳感器電子天平的稱量速度比較快，性價比比較高，但是難以對稱量結果的準確性做出保證；使用電磁平衡傳感器的電子天平，其所展現出的特征是稱量準確性及可靠性比較強，顯示速度比較快并且具備自動檢測系統(tǒng)，加裝自動校準裝置以及超載保護裝置，以此為基礎對電子天平稱量結果的準確性做出一定的保證[1]。

2 高精度電子天平的精確測量措施

2.1 天平的安裝環(huán)境

JJG1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》規(guī)定，天平須安裝在潔凈、無塵、無強氣流、無震動及無強電磁場的環(huán)境中，天平室內溫度恒定。高精度電子天平，安裝環(huán)境必須嚴格按要求來選擇和布置。實驗室需選擇在距離公路、鐵路等震源50米以外的地方，區(qū)間內沒有強電磁場。實驗室只擁有一處出入口，不能共用或作為通道。天平不能靠近窗戶，因為太陽照射產生的熱空氣對流會有很強的氣渦流，對天平的計量性能將產生很大的影響。天平最佳的安放位置應設在房屋墻角，結構堅固、震動最小。購置的專業(yè)防震臺，或搭建的操作臺應使墻面和實驗臺留有10cm的距離，減少環(huán)境的震動對天平造成的影響。采用移動門，實驗室為恒溫恒濕實驗室，使用的空調和恒濕器，出風口不能直接對著天平，避免空氣流動影響。選擇人工光線照明，使用熒光燈，燈具不能離天平太近，防止熱輻射對天平的干擾[2]。

2.2 電子天平在稱量前的預熱

高精度電子天平主要是通過電磁力平衡傳感器來實現壓力轉換的，所以電子天平的性能高低與設備的磁通有直接的關系，而溫度對電子天平的磁通也有一定的關聯。如果高精度電子天平在使用前沒有預熱，這將導致電子天平的磁通量在測量過程中隨著天平內部溫度的升高而發(fā)生變化，進而導致流經線圈的電流減小，最終導致稱重測量發(fā)生變化。因此，高精度電子天平稱量準確度的保證的前提就是在稱重之前，必須充分預熱。從通電預熱開始的一段時間內，天平有時會表現出越來越大和緩慢的變化，即單向漂移。只有當天平完全預熱時，磁缸才能達到熱平衡，真正的平衡是要在這種變化的過程就結束之后才能達到。一般情況高精度電子天平一旦通電，就表示天平進入了預熱階段，即使顯示器上沒有顯示。電子天平上的“開/關”按鈕只是一個開關顯示。對于經常稱重的天平，建議不要拔掉電源，讓電子天平隨著溫度變化自動預熱，長期處于預熱狀態(tài)下的電子天平稱重準確性高，特別是對于高精度的天平。如果條件允許，長期持續(xù)供電，始終保持天平提前預熱狀態(tài)，這也是一個因素，以確保稱重值是準確的。

2.3 電子天平的計量和檢定

電子天平在使用過程必須操作規(guī)范。使用前將電子天平水平放置，觀察氣泡是否居中，同時進行相應調節(jié)。稱量前做好通電預熱，以確保熱度均衡。同時，做好電子天平的預壓，即多次砝碼測試。此外，還需對電子天平的精準度進行測試并校準。相較于傳統(tǒng)的天平，電子天平具有計量精度高、靈敏度好等特點。為確保電子天平計量的準確性及相關參數的可靠性，要求依據國家相關規(guī)程對電子天平進行計量檢定[3]。對電子天平的計量檢定通常需要檢定其靈敏度、鑒別力、最大允許誤差和四角誤差等。同時，還需對電子天平的重復性能及配衡功能進行檢定。

2.4 天平的校準

高精度電子天平采用電磁力平衡傳感器，采用電磁力與重力相平衡原理來測量物體質量，測量結果與重力加速度相關，重力加速度的大小與天平所處的海拔高度相關。天平位置的變化引起海拔高度變化，是天平校準原因。天平的校準是通過空載和加載對應的標準砝碼，記錄下天平各點的平衡電流值。稱量樣品時，運用空載和標準砝碼各點平衡電流值，通過校準技術，運算出稱量物的質量。在不同的環(huán)境和條件下，天平表征平衡電流值是不相同的。理論上，工作中天平環(huán)境或者自身都是變化的。為保證平衡電流值能隨外部環(huán)境和自身的變化而改變，天平必須嚴格實行日常校準。高精度電子天平擁有高靈敏度的特性，實際分度值極其微小，有0.01mg的，甚至更小，對環(huán)境或者自身的變化極為敏感，所以高精度電子天平的日常校準更為重要。校準的頻率，可根據環(huán)境變化和實際工作來判定，比如工作實驗中需要長時間的大量重復稱量時，期間需要再次校準天平。

3 結語

綜上所述，隨著對電子天平使用頻率的日益增多和精度要求的逐步提高，為盡量減小計量誤差，必須做好計量檢定工作。在對電子天平計量檢定過程中，還需綜合考慮裝置、環(huán)境、操作及方法等多種因素的影響。盡量避免上述影響因素的干擾，采取有效措施進行解決，不斷提升計量檢定水平。