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随着现代电子技术的迅速发展 ,电子天平不断完善并逐步取代机械天平。电子天平采用了现代传感器技术、电子技术和微型计算机技术 ,与机械天平相比具有操作简便、称量速度快、自动化程度高、智能化功能强等优点。但在实际工作中 ,如果不能合理选择和正确使用 ,将产生较大的测量误差。笔者结合工作实践 ,对电子天平的选购和使用中的注意事项作一些说明。
1 电子天平的选购
选择电子天平应从电子天平的检定标尺分度值e方面考虑是否符合称量的精度要求。如选择 0. 1mg或 0. 01 mg精度的天平 ,不能笼统说成万分之一或十万分之一精度的天平 ,因为国外有些厂家用实际标尺分度值来衡量天平 ,否则买来的天平无法满足使用要求。例如在实际工作中遇到这样一例 ,用一台实际分度值 d为 1 mg、检定分度值 e为 10 mg、*大称量为 200 g的 Mettler电子天平称量 7 mg的物质 ,不能称量出准确结果 ,因为 JJG 98 - 1990中规定[ 1 ],*大允许误差与检定标尺分度值为同一数量级 ,此台天平的*大允许误差为 1e即 10 mg,显然不能称量 7 mg的物体。应选择更高**的天平。在选购电子天平时必须考虑精度等级。选择电子天平除了考虑精度等级 ,还应考虑*大量程是否满足称量的需要。其次是天平的结构形式要适应工作的特点。
2 电子天平使用注意事项
2. 1 正确区分电子天平的实际标尺分度值 ( d)和检定标尺分度值 ( e)根据 JJG 98 - 1990检定规程的规定 ,电子天平的检定标尺分度值 ( e)和实际标尺分度值 ( d)的关系是 : d < e≤10d。电子天平的实际分度值系指相邻两个示值之差 ,它表示电子天平的读数能力 ;而检定标尺分度值则是用于天平 (包括机械天平 )的分级和检定的 ,是以质量单位表示的值。由于电子天平直接显示读数 ,一些使用者易将实际标尺分度值当 作检定标尺分度值 ,而造成对天平精度的高估。例如用实际标尺分度值为 0. 1 mg,检定标尺分度值为1 mg,*大量程为 200 g的电子天平称量 10 g的物体 ,*大允许误差为 ±1 mg,而有些使用者将实际标尺分度值 0. 1 mg当作检定标尺分度值 ,误认为*大允许误差为 ±0. 1 mg,从而高估了该电子天平的精密度。
2. 2 有效利用自校准功能
由于精密电子天平灵敏度高 ,环境变化和操作不当易造成读数的漂移 ,为此使用者应该经常对电子天平进行自校准 ,保证电子天平在使用过程中有较高的准确度。在检定过程中发现 ,有的使用者由于不了解精密电子天平的自校准功能 ,而长时间没有进行自校准工作 ,导致电子天平严重超差 ,造成测量结果误差大。校准前首先将电子天平调整至水平状态 ,并按规定时间 (约 30～60 m in)进行预热 ,然后对其进行校准 (可选择外校或内校方式 )。使用者应该根据使用的频率定期或不定期进行天平的自校准 ,建议一周至少进行一次 ,*好每次使用前都进
行校准。经常称量的电子天平不必拔掉电源 ,尤其是高精度电子天平 ,在条件许可的情况下 ,长期不断电可保持天平始终处于预热状态。
2. 3 注意强电磁场的影响
由于电子天平是根据电磁力平衡的原理设计的 ,电磁力由式 (1)计算 :
F = B IL sinθ (1)
式中 : F———电磁力;
B ———磁感应强度;
I———通过导线的电流强度;
L———受力导线的长度;
θ———通电导体与磁场的夹角。
由式 ( 1)可知 , F的大小与 B、I、L 及 sinθ均成
正比 ,对于设计好的传感器 ,其感应线圈的规格尺寸
已固定 ,所以 B、L 一定 ,而 θ为 90
。
,因此 , F与 I成正比关系。电子天平主要由电磁力平衡式传感器、光电传感器、键盘和显示器、控制电路组成。当电子天平空载时 ,电磁力平衡式传感器处于平衡状态。加载后 ,感应线圈的位置发生改变 ,光电传感器中的光敏三极管所接受的光线强度改变 ,输出电流随之改变 ,电流变化量经微处理器处理后 ,控制电磁线圈的电流大小 ,使电磁力平衡式传感器重新处于平衡状态 ,同时 ,微处理器将电磁线圈的电流变化量转变为数字 信号 ,迅速在显示屏上显示出来。因此强电磁场对称量结果影响很大。使用者在安装电子天平时应当远离较强的电场和磁场。
3 结语
电子天平的选购和使用合理与否 ,对天平的准确度和使用寿命有很大的影响 ,首先根据实际需要合理的选购天平 ,其次天平室内要保证良好的环境 ,如恒温、无震动等 ;在使用前进行充分的预热 ,并经常进行校准 ,只有这样才能保证高精度的称量。
王学琴 安宝山