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浅谈电子天平的使用与维护及使用-宁波分析测试团队

熙熙

2018/10/24
宁波分析测试

浅谈电子天平的使用与维护及使用方法

1 简介：

电子天平是最新一代的天平，是根据电磁力平衡原理，直接称量，全量程不需砝码。放上称量物后，在几秒钟内即达到平衡，显示读数，称量速度快，精度高。电子天平的支承点用弹性簧片，取代机械天平的玛瑙刀口，用差动变压器取代升降枢装置，用数字显示代替指针刻度式。因而，电子天平具有使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高的特点此外，电子天平还具有自动校正、自动去皮、超载指示、故障报警等功能以及具有质量电信号输出功能，且可与打印机、计算机联用，进一步扩展其功能，如统计称量的最大值、最小值、平均值及标准偏差等。由于电子天平具有机械天平无法比拟的优点，尽管其价格较贵，但也会越来越广泛地应用于各个领域并逐步取代机械天平。

2 电子天平的特点主要有以下几个方面：

2.1 显示时间快

现在由于采用了微机8501及LCD（液晶）显示，所以显示快而且耗电少。

2.2 显示清晰

由于多数的电子天平，如赛多利斯采用了液晶显示、特大字体和广角显示设
计，使电子天平操作人员免除了长期工作所产生的眼睛疲劳和视觉误差，从而进
一步保证了称量的准确可靠。

2.3 无弹性疲劳误差

由于电子天平采用了电磁力自动补偿原理，当秤盘加载时，电磁力会将秤盘推回到原来的位置，不会因为长期使用而失去电子天平的准确度。

2.4 具有超载保护装置

因为电子天平内安装了超载保护装置，这样就可以避免因为称量超载而损坏天平。一般的电子天平均有信号提示天平已超载。

2.5 具有多级防震程序

以往的机械天平没有防震措施，而现在生产的电子天平均有三级或多级防震程序可供用户选择。如果电子天平放在不太稳定的环境中，也可以通过更改合适的天平程序，保证天平称量数据的准确可靠。具有简便的自动校准装置老式的电子天平校准一次比较麻烦，而现在新型的电子天平，只需轻按一下显示器旁的“CAL”键盘，天平即可完成一次自动校准过程，既省事又方便。

2.6 具有天平故障自动检测系统

现在的电子天平内有些已装有故障自动检查系统，每当我们打开天平的开关时，就可以看到显示屏上显示CHO至CH9，这就是天平内的故障自动检测系统在工作。如果天平有故障，天平显示屏上会显示出相应的故障代码，这样就可以大大缩短检查故障的时间，为维修天平提供了准确的部位。

2.7 具有多种天平操作程序

由于新一代的电子天平设置了操作程序，所以当环境条件、称重条件及任务（如改变不同的称量单位等）需要时，可以根据需要而更改天平的操作程序。注意，在天平出厂时厂家已调好程序，不是条件改变时切忌不要乱改程序。

3 电子天平及其分类

人们把用电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平。其特点是称量准确可靠、显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置以及超载保护等装置。按电子天平的精度可分为以下几类:

3.1 超微量电子天平
超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于(最大)称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。

3.2 微量天平
微量天平的称量一般在3至50g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。

3.3 半微量天平
半微量天平的称量一般在20至100g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。

3.4 常量电子天平
此种天平的最大称量一般在100至200g，其分度值小于(最大)称量的10-5，如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。

分析天平其实电子分析天平，是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。精密电子天平这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。

4 如何选择电子天平

选择电子天平应该从电子天平的绝对精度(分度值e)上去考虑是否符合称量的精度要求。如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平，切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平，因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的，否则买来的天平无法满足用户的需要。例如在实际工作中遇到这样一个情况，用一台实际标尺分度值d为1mg，检定标尺分度值e为10mg,最大称量为200g的Mettler电子天平，用来称量7mg的物体，这样是不能得出准确结果的:在《JJG98-90非自动天平试行检定规程》中规定，最大允许误差与检定标尺分度值“e”为同一数量级，此台天平的最大允许误差为1e，显然不能称量7mg的物体;称量15mg的物体用此类天平也不是最佳选择，因为其测试结果的相对误差会很大，应选择更高一级的天平，有的厂家在出厂时已规定了最小称量的数值。

因此我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。对称量范围的要求，选择电子天平除了看其精度，还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可，也就是常用载荷再放宽一些即可，不是越大越好。

5 电子天平的校准

5.1 在检定(测试)中我们会发现，对天平进行首次计量测试时误差较大,究其原因，相当一部分仪器，在较长的时间间隔内未进行校准，而且认为天平显示零位便可直接称量。（需要指出的是，电子天平开机显示零点，不能说明天平称量的数据准确度符合测试标准，只能说明天平零位稳定性合格。

5.2 因为衡量一台天平合格与否，还需综合考虑其它技术指标的符合性）。因存放时间较长，位置移动，环境变化或为获得精确测量，天平在使用前一般都应进行校准操作。校准方法分为内校准和外校准两种。德国生产的沙特利斯，瑞士产的梅特勒，上海产的“JA”等系列电子天平均有校准装置。如果使用前不仔细阅读说明书很容易忽略“校准”操作,造成较大称量误差。

5.3 有的人认为在电子天平量程范围内称量的物体越重对天平的损害也就越大。这种认识是不完全正确的。一般衡器最大安全载荷是它所能够承受的、不致使其计量性能发生永久性改变的最大静载荷。由于电子天平采用了电磁力自动补偿电路原理。

5.4 当秤盘加载时（注意不要超过称量范围），电磁力会将秤盘推回到原来的平衡位置，使电磁力与被称物体的重力相平衡，只要在允许范围内称量大小对天平的影响是很小的，不会因长期称重而影响电子天平的准确度。

6 电子天平的使用方法

6.1 水平调节

6.1.1 水平仪气泡的作用：电子天平在称量过程中会因为摆放位置不平而产生测量误差，称量精度越高误差就越大（如：精密分析天平、微量天平），为此大多数电子天平都提供了调整水平的功能。

6.1.2 电子天平后面都有一个水准泡。水准泡必须位于液腔中央，否则称量不准确。调好之后，应尽量不要搬动，否则，水准泡可能发生偏移，又需重调。电子天平一般有2个调平底座，一般位于后面，也有位于前面的。旋转这两个调平基座，就可以调整天平水平。

6.1.3 水平仪气泡的调整方法

旋转左或右调平底座，把水准泡先调到液腔左右的中间。单独旋转一个左或右调平底座，其实是调整天平的倾斜度，肯定可以将水准泡调到液腔左右的中间。关键是调哪一个调平底座。

6.1.3.1 初学者可以这样判断，先手动倾斜天平，使水准泡达到液腔左右的中间，然后看调平底座，哪一个高了，或者低了，调整其中一个调平底座的高矮，就可以使水准泡移动到液腔左右的中间。

6.1.3.2 同时旋转两个调平底座，两手幅度必须一致，都须顺时针或者逆时针，让水准泡在液腔左右的中间线前后移动，最终移动到液腔中央，调平底座同时顺时针或者逆时针旋转，则天平倾斜度不变，这样水准泡就不会脱离液腔左右的中间线，只要旋转方向没有问题，就肯定可以达到液腔中央。

6.1.3.3 同时顺时针或者逆时针旋转：双手同时旋转调平底座（一只手向胸前，一只手向胸外，方向相反，一般就是同时顺时针或者逆时针旋转底座）

6.1.3.4 方向问题：初学者不大容易判断方向。可手动抬高底座或另一个支座，使水泡向中央移动，再观察调平底座的位置，看是需要调高还是需要调低。

6.2 预热：

接通电源，预热至规定时间后(天平长时间断电之后再使用时，至少需预热30min)，开启显示器进行操作。

6.3 开启显示器：

轻按ON键，显示器全亮，约2s后，显示天平的型号，然后是称量模式0.0000g。读数时应关上天平门。

6.4 天平基本模式的选定
天平通常为“通常情况”模式，并具有断电记忆功能。使用时若改为其它模式，使用后一经按OFF键，天平即恢复通常情况模式。称量单位的设置等可按说明书进行操作。

6.5 校准

6.5.1 天平安装后，第一次使用前，应对天平进行校准。因存放时间较长、位置移动、环境变化或未获得精确测量，天平在使用前一般都应进行校准操作。本天平采用外校准（有的电子天平具有内校准功能），由TAR键清零及CAL键、100g校准砝码完成。

6.5.2 轻按CAL键当显示器出现CAL-时，即松手，显示器就出现CAL-100其中“100”为闪烁码，表示校准砝码需用100g的标准砝码。此时就把准备好“100g”校准砝码放上称盘，显示器即出现"----"等待状态，经较长时间后显示器出现100.0000g，拿去校准砝码，显示器应出现0.0000g，若出现不是为零，则再清零，再重复以上校准操作。（注意：为了得到准确的校准结果最好重复以上校准）

6.6 称量：

6.6.1 按TAR键，显示为零后，置称量物于称盘上，待数字稳定即显示器左下角的“0”标志消失后，即可读出称量物的质量值。

6.6.2 去皮称量。按TAR键清零，置容器于称盘上，天平显示容器质量，再按TAR键，显示零，即去除皮重。再置称量物于容器中，或将称量物（粉末状物或液体）逐步加入容器中直至达到所需质量，待显示器左下角“0”消失，这时显示的是称量物的净质量。

6.6.3 将称盘上的所有物品拿开后，天平显示负值，按TAR键，天平显示0.0000g。若称量过程中称盘上的总质量超过最大载荷（FA1604型电子天平为160g）时，天平仅显示上部线段，此时应立即减小载荷。

6.6.4 称量结束后，若较短时间内还使用天平（或其他人还使用天平）一般不用按OFF键关闭显示器。实验全部结束后，关闭显示器，切断电源，若短时间内（例如2h内）还使用天平，可不必切断电源，再用时可省去预热时间。若当天不再使用天平，应拔下电源插头

6.7 称量方法
常用的称量方法有直接称量法、固定质量称量法和递减称量法。

6.7.1 直接称量法
此法是将称量物直接放在天平盘上直接称量物体的质量。
例如，称量小烧杯的质量，容量器皿校正中称量某容量瓶的质量，重量分析实验中称量某坩埚的质量等，都使用这种称量法。

6.7.2 固定质量称量法
此法又称增量法，此法用于称量某一固定质量的试剂（如基准物质）或试样。这种称量操作的速度很慢，适于称量不易吸潮、在空气中能稳定存在的粉末状或小颗粒（最小颗粒应小于0.1mg，以便容易调节其质量）样品。

固定质量称量法应注意：若不慎加入试剂超过指定质量，应先关闭升降旋钮，然后用牛角匙取出多余试剂。重复上述操作，直至试剂质量符合指定要求为止。严格要求时，取出的多余试剂应弃去，不要放回原试剂瓶中。操作时不能将试剂散落于天平盘等容器以外的地方，称好的试剂必须定量地由表面皿等容器直接转入接受容器，此即所谓“定量转移”。

6.7.3 递减称量法
又称减量法，此法用于称量一定质量范围的样品或试剂。在称量过程中样品易吸水、易氧化或易与CO2等反应时，可选择此法。由于称取试样的质量是由两次称量之差求得，故也称差减法。

7 电子天平的维护与保养

7.1 电子天平安装室的环境要求：

7.1.1 房间应避免阳光直射，最好选择阴面房间或采用遮光办法。

7.1.2 应远离震源，如铁路、公路、震动机等震动机械，无法避免时应采取防震措施。

7.1.3 应远离热源和高强电磁场等环境。

7.1.4 工作室内温度应恒定，以20℃左右为佳。

7.1.5 工作室内的相对湿度应在45％～75％之间为佳。

7.1.6 工作室内应清洁干净，避免气流的影响。

7.1.7 工作室内应无腐蚀性气体的影响。

7.2 在使用前调整水平仪气泡至中间位置。

7.3 电子天平应按说明书的要求进行预热。

7.4 称量易挥发和具有腐蚀性的物品时，要盛放在密闭的容器中，以免腐蚀和损坏电子天平。

7.5 经常对电子天平进行自校或定期外校，保证其处于最佳状态

7.6 如果电子天平出现故障应及时检修，不可带“病”工作。

7.7 操作电子天平不可过载使用以免损坏天平。

7.8 若长期不用电子天平时应暂时收藏为好。

总而言之，从事天平使用的工作人员，只要考虑和做到以上几个方面，就可有效地提高称量准确度，延长天平的使用年限，保证检测工作的质量。

附件：

浅谈电子天平的使用与维护及使用方法.docx

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wccd1

第1楼2018/11/03

不错的帖子，谢谢分享！

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