尹晓艺
广西壮族自治区计量检测研究院 广西 南宁 530007
摘要：电子天平因体积小、功能全、称量快速准确广泛应用于各个企业、技术检测机构的各个实验室的检测、化验分析工作中。因此，做好电子天平检定工作中的质量控制显得尤为重要，对在用电子天平进行规范正确的周期检定，是确保量值数据准确可靠传递的关键，为精密仪器的质量控制提供了重要保障。
关键词：电子天平；原理；计量性能检定分析；保养与维护
引言
电子技术发展带来了电子天平的不断发展和完善，逐步形成取代机械天平之势。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，采用电磁平衡传感器的电子天平，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。
1电子天平的原理
电子天平主要组成部分有：电源、电磁力衡式传感器、光电传感器、键盘和显示器、控制电路。电子天平是利用电子装置完成电磁力补偿的调节，使物体在重力场中实现力的平衡，或通过电磁力的调节，使物体在重力场中实现力矩的平衡。
根据电磁力公式：F=BLIsinθ(1)其中：F为电磁力；B为磁感应强度；L为受力导线的长度；I为流过导线的电流；θ为通电导体与磁场的夹角。由公式(1)可知，F的大小与B、L、I及sinθ均成正，由于设计好的传感器，其感应线圈的规格尺寸已固定，所以其B、L均不再改变，而θ为90°，故sinθ=1,因此,F的大小与I成对应关系。
在天平空载时，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收的光线强度的改变，其输出电流也改变，该变化量经微处理后,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。
2影响电子天平检定结果的因素
2.1人员
检测、检定人员在检测活动中要具有良好的专业素质和技术能力。严格按照电子天平检定规程要求，熟练做好准备工作、检定步骤、数据处理等方面的工作，方能有效控制、减少检测人员带来的误差。
2.2工作环境
电子天平是对环境要求非常高的精密仪器，如稳定的环境温度、稳固的放置平台、无振动、无磁场干扰等。天平在使用过程中，传感器在工作中很容易受这些环境因素的影响，都会使电子天平计量性能降低，造成测量误差。笔者认为这些影响都可以人为通过对仪器的使用条件加以控制和约束，将其影响程度减小或降到最低限度，如实验室内合理的布局，不同的检测设备按照检验分析要求进行有效的隔离放置在不同的检验场所，以降低磁场、气流、震动的影响，温度、湿度符合仪器规定的要求。
2.3仪器设备
2.3.1电子天平的水平调节与预热
由于电子天平是精密分析仪器，几乎均带有调整水平装置。因此工作前首先要对天平的水平状态进行检查调试，使其水平气泡居中。其次电子天平的预热是关系到准确度的重点。一般来说，天平准确度等级越高，所需预热时间越长，可根据天平使用说明书中的要求进行预热，必要时可延长预热时间。
实际工作中很多使用者忽视、忽略这一程序，天平开机即用，是不能保障天平的计量性能是准确可靠的。
2.3.2电子天平的预压
由于电子天平在预热时其传感器处于休眠状态，恢复性能欠佳，此时若急于称量校准，将影响电子天平的回零效果，导致其重复性差，示值不稳定。因此，应对天平进行短暂的加载卸载（一般选择最大称量范围的砝码）。达到预压效果，使其传感器逐步进入工作状态，恢复电子天平的稳定性。
3电子天平的校准与检定
（1）在检测中需要容器盛装物质称量时，有的物质会粘在容器上，当粘在容器上的物质超过称量精度时，对检测就会产生误差，而电子天平就能方便地测得粘在容器上的物质。只要再把容器放上去称一下，就知道有没有超过称量精度。
（2）电子天平的去皮功能。机械天平称量时，必须先称出容器重量，而电子天平就可以用去皮功能，不论是直接称量还是差减称量都很方便，而且对称量精度有所提高，如在集料筛分试验时，用去皮功能使操作既方便又精确，筛分时要把每一分计筛余进行称量，当把筛上集料取下时容易丢失，特别是细集料更容易丢失，导致累计筛余与总量之比超出标准要求，如果利用电子天平的去皮功能进行称量，就不用考虑集料的丢失，先把筛子与集料一起在电子天平上称量，然后按一下去皮键，把筛子上的集料清理干净，在清理时还可轻拍筛框清理集料，把清理干净的筛子在电子天平上称一下，这是电子天平上会显示一个负数，该值的绝对值即是集料的质量。
（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，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。
4电子天平的维护与保养
①使用前一定要仔细阅读说明书，在长时间称量过程中，应经常对天平进行校准，这样可以始终保持测量结果的准确性。
②定期用软刷或浸有无水乙醇的软绒布擦拭天平罩及称量盘部分的灰尘。
③环境温、湿度；如果产品说明书中没有指定特殊的工作温度和湿度，天平室温度应控制在20±10℃范围内，温度波动度不大于5℃/h，相对湿度＜80%。
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。
⑤经常对电子天平进行工作中自校或定期申请周期外检，保证其处于良好的工作状态。
结语
天平是质量量值传递的关键，电子天平的检定是电子天平计量性能的前提，而电子天平的校准又为精密的质量控制提供了重要保障。为了使电子天平获得更高等级的精确度，必须参照国家计量检定规程，按着电子天平的综合性能特性来进行检定。
参考文献
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