精密電子分析天平的檢定

電子技術(shù)發(fā)展帶來了電子天平的不斷發(fā)展和完善,，逐步形成取代機(jī)械天平之勢,。電子天平采用了現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)和微型計算機(jī)技術(shù),，采用電磁平衡傳感器的電子天平，其特點(diǎn)是稱量準(zhǔn)確可靠,、顯示快速清晰并且具有自動檢測系統(tǒng),、簡便的自動校準(zhǔn)裝置以及超載保護(hù)等裝置。本文從電子天平原理出發(fā),，對電子天平的檢定與質(zhì)量控制的關(guān)系進(jìn)行論述,。

工作原理

電子天平是利用電磁力或電磁力矩補(bǔ)償原理，實(shí)現(xiàn)被測物體在重力場中的平衡,，來獲得物體質(zhì)量并采用數(shù)字裝置輸出結(jié)果的衡量儀器,。電子天平一般采用應(yīng)變式傳感器、電容式傳感器,、電磁平衡式傳感器,。應(yīng)變式傳感器，由于其結(jié)構(gòu)簡單、造價低,，但精度有限,，在幾年前不能做到很高精度；電容式傳感器稱量速度快,，性價比較高,，但也不能達(dá)到很高精度；采用電磁平衡傳感器的電子天平,，其稱量準(zhǔn)確可靠,、顯示快速清晰并且具有自動檢測系統(tǒng)、簡便的自動校準(zhǔn)裝置以及超載保護(hù)等裝置,。

高精度電子天平通常采用電磁力平衡

式傳感器,，電磁感應(yīng)式電子天平與電子秤不同。電子天平是利用電磁力平衡的原理進(jìn)行設(shè)計的,。根據(jù)電磁力公式

其中：F為電磁力,；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；L為受力導(dǎo)線的長度,；I為流過導(dǎo)線的電流,；θ為通電導(dǎo)體與磁場的夾角。由公式(1)可知,，F(xiàn)的大小與B,、L、I及sinθ均成正,，由于設(shè)計好的傳感器,，其感應(yīng)線圈的規(guī)格尺寸已固定，所以其B,、L均不再改變,，而θ為90°，故sinθ=1,，因此,，F(xiàn)的大小與I成對應(yīng)關(guān)系。

電子天平主要組成部分有：電源,、電磁力平衡式傳感器,、光電傳感器、鍵盤和顯示器,、控制電路,。電子天平的基本工作原理是天平空載時，電磁力平衡式傳感器處于平衡狀態(tài),。加載后,，感應(yīng)線圈的位置發(fā)生改變。光電傳感器中的光敏三極管所接收的光線強(qiáng)度的改變，其輸出電流也改變,，該變化量經(jīng)微處理后,，控制電磁線圈的電流大小，使電磁力平衡式傳感器重新處于平衡狀態(tài),。同時,，微處理器將電磁線圈的電流變化量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，迅速在顯示屏上顯示出來,。

2.電子天平的檢定

根據(jù)檢定規(guī)程要求電子天平的檢定項目應(yīng)為4項,，檢定內(nèi)容主要包括：外觀檢查、偏載誤差,、重復(fù)性,、示值誤差等。但對于日常周期檢定來說,，主要進(jìn)行以下幾項檢定：

2.1 示值誤差

電子天平的大允許誤差是指天平的線性度(或稱線性誤差),，它與天平的準(zhǔn)確度等級和稱量有關(guān)，目的是判定天平的示值誤差是否在規(guī)程規(guī)定的范圍之內(nèi),。在檢定時，根據(jù)規(guī)程分段進(jìn)行檢定,。

2.2 重復(fù)性誤差

重復(fù)性是描述電子天平同一載荷多次稱量結(jié)果之間的差值,，是衡量電子天平能否提供一致結(jié)果的能力。重復(fù)性檢定的試驗載荷選取80%~100%大秤量的單個砝碼,，測試次數(shù)不少于6次,。

2.3 偏載誤差

試驗選取1/3(大秤量+大加法除皮效果)的砝碼。優(yōu)選個數(shù)較少的砝碼,。多個砝碼可以疊加,。多個砝碼應(yīng)均勻分布在測量區(qū)域，單個砝碼放在測量區(qū)域的中心位置,。

3.電子天平的校正

因存放時間較長,，位置移動，環(huán)境變化或為獲得測量,，天平在使用前一般都應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn),。(需要指出的是，電子天平開機(jī)顯示零點(diǎn),，不能說明天平稱量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度符合測試標(biāo)準(zhǔn),，只能說明天平零位穩(wěn)定性合格。因為衡量一臺天平合格與否,，還需綜合考慮其它技術(shù)指標(biāo)的符合性),。校準(zhǔn)方法分為內(nèi)校準(zhǔn)和外校準(zhǔn)兩種。目前各個電子衡器生產(chǎn)廠家對此方面的研發(fā)各不相同，都在朝著著便于用戶操作方向發(fā)展,。通常廠家在說明書中均有詳細(xì)操作步驟,，在使用前應(yīng)仔細(xì)研讀說明

書。校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備：

(1)天平已處于水平狀態(tài),。

(2)按說明書的要求進(jìn)行預(yù)熱,。

(3)天平秤盤上無物品。

(4)關(guān)閉擋風(fēng)窗,，在天平置零的情況下進(jìn)行,。

下面以上海天平儀器廠JA1203型電子天平為例說明如何對天平進(jìn)行外校準(zhǔn)。方法：輕按CAL鍵當(dāng)顯示器出現(xiàn)CAL-時,，即松手,，顯示器就出現(xiàn)CAL-100其中“100”為閃爍碼，表示校準(zhǔn)砝碼需用100g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,。此時就把準(zhǔn)備好“100g”校準(zhǔn)砝碼放上稱盤,，顯示器即出現(xiàn)"----"等待狀態(tài)，經(jīng)較長時間后顯示器出現(xiàn)100.000g,，拿去校準(zhǔn)砝碼,，顯示器應(yīng)出現(xiàn)0.000g，若出現(xiàn)不是為零,，則再清零,，再重復(fù)以上校準(zhǔn)操作。