電子天平稱量示值超差的原因及維護

【摘 要】作為電子天平日常管理的重要環節，檢修維護對于保證電子天平稱量準確性具有重要作用。電子天平具有高靈敏度、方便操作、性能可靠、稱量簡便等優勢，在推動稱量技術發展方面發揮了巨大作用。本文首先介紹了電子天平稱量示值超差的原因，然后具體探討了電子天平的維護措施，以期為相關技術與研究人員提供參考。

【關鍵詞】電子天平 稱量 超差 維護

作為當前工農業生產中科學實驗的重要工具，電子天平是一種利用先進電子控制技術實施稱量的儀器，其基本工作原理為電磁平衡原理。在實際應用電子天平過程中，大量因素會對稱量過程產生影響，這在一定程度上影響了電子天平的應用范圍。因此，加強有關電子天平稱量示值超差原因及維護的探討，對于改善電子天平維護質量具有重要的現實意義。

1電子天平稱量示值超差原因

1.1溫度變化

溫度變化影響是指電磁力平衡式傳感器的溫度變化所產生的干擾。造成電磁力平衡時傳感器溫度變化的原因既可能是來自于外部環境溫度變化，也可能是過流原件超熱引發的傳感器溫度變化。在使用電子天平時，電磁力的主要作用是控制天平平衡。然而，若天平處于預熱階段，則對應的磁感應強度和流經導線的電流強度會出現不同程度的降低，進而造成電磁力減小。此種狀況下，天平常會喪失平衡，示值朝向正的單方向移動。

為保證天平準確稱量，在使用天平前應進行充足預熱。隨后要點擊去皮/置零功能，使顯示歸零，才可正常使用。在此過程中，為防止電子原件發熱引發干擾，當前的電子天平變壓器可移至天平外部，以作為一個獨立模塊進行處理。此外，當前使用的電子天平并未設置電源開關，正常使用時，應盡量避免多次插拔電源，特別是對一些精度要求較高的天平，應保證其一直處于電源通電即預熱狀態。[1]

1.2重力加速度

電子天平工作時，主要利用電磁力平衡式傳感器完成北側質量重力與電流信號的轉換，其轉換效果將直接受到重力加速度的影響，而重力加速度與使用區域緯度、海拔高度、地殼密度等天平使用環境密切相關。如在地面采用100砝碼進行校準時呈現的稱量結果若為100.0000，則在25m的高處進行稱量時，稱量結果可能為99.9989。所以為減少重力加速度對天平稱量準確性的干擾，在使用時需對外部使用環境各項因素進行控制。

1.3靜電

靜電對微量、半微量和分析天平都會產生不同程度的干擾，稱量容器與樣品若產生靜電，會造成天平顯示值較長時間不準確，難以穩定顯示精確的稱量結果。若同種樣品與容器，在多次稱量過程中顯示的稱量結果均有差異，則表示其可靠性較差。為避免產生靜電，可將一根專用接地線引入電源插座接地端。

2電子天平維護措施

2.1天平預熱

當天平進入預熱階段后，天平內部溫度會不斷增加，磁通量會逐漸減小，此時，流經線圈的電流也會不斷減小，此時電磁力減小，天平容易失去平衡。只有通過充足預熱，使磁鋼完成熱平衡，此種干擾才能降到最小，天平平衡預熱過程才可結束。除保證天平長時間通電外，還應采用天平的置零功能，保證天平處于回零狀態。對于使用時間較長的電子天平，無需斷開電源，尤其是高精度天平，需長期通電以使其處于預熱狀態。普通天平預熱時間為0.5h，對于實際分度值在0.01mg或進行計量檢定的電子天平，預熱時間應在5h以上，對實際分度值在0.001mg左右的微量和超微量電子天平，應保證預熱時間不低于24小時；而對于正常使用中的天平，預熱持續時間可依據使用情況進行適當調整。[2]

2.2運動天平

當電子天平完成預熱后，不應即可實施稱量，應進行短時間的加載、卸載，完成運動天平過程。電子天平傳感器一般采用9或11片簧片組成的彈性支承體制作，天平傳感器即利用這類簧片實施力傳遞，使天平利用平衡-失衡-再平衡過程實現稱量。若天平長時間不進行稱量，天平傳感器也會進入休眠狀態，此時恢復性能較差，若進行稱量則必定會造成天平加載后回零較差，示值穩定性較差。運動天平是指用與天平最大稱量砝碼相當的物體加載至秤盤上，隨后再卸載，重復進行10次以上，以促使傳感器簧片轉變至工作狀態。

對正常使用的天平，若實際分度值在0.1mg以上，則可不進行加卸載或減少加卸載次數，回零后便可實施稱量；對實際分度值在0.01mg以下的半微量、微量與超微量天平，如果其在30分鐘以上均未中止工作，則在重新稱量前應進行短期的加卸載運動天平。

2.3使用環境

（1）避免震蕩，做好防震保護。若為流水線電子天平，因環境要求難以避免生產設備等震源的，可設置對應的可移動電子天平稱量臺；若為天平稱量室，則可選擇噪聲相對較小的房間，并安置專用實驗室天平稱量臺。

（2）應選擇無陽光直射的天平稱量室，或采用有效遮光措施，如安置窗簾等。

（3）確保環境溫度穩定在20℃左右，工作環境濕度應控制在45%～75%左右；工作環境內應避免有腐蝕性氣體，在稱量腐蝕性或易揮發物品時，應將其放置在密閉容器內，以防止電子天平損壞；對流水線上使用的電子天平，應在每次消毒期間將其撤至封閉的消毒環境，且應注意層流氣流對天平的干擾，若情況允許，應在天平外安設恰當的防風罩。

（4）由于高強電磁場等會影響電子天平稱量準確性，所以不管是在流水線車間還是天平稱量室，電子天平均應選用獨立電源，且應選擇穩壓源，以確保供電的穩定性。[3]

（5）在使用開機前，應先檢查天平水平儀內的水泡是否處于圓環中央，若不符合要求，應利用天平地腳螺栓將其調節水泡至水平儀圓環中央。

3結語

稱量的準確性將直接影響電子天平的正常使用與運行質量，因此，相關技術與研究人員應加強有關電子天平稱量示值超差原因與維護的研究，總結提升電子天平稱量準確性的措施，以逐步提升電子天平應用水平。

參考文獻：

[1]楊光，王金花.淺談電子天平的維修與保養[J].科技風，2011，13（14）：74-75.

[2]郭素芬.電子天平校準及維護[J].品牌與標準化，2010，06（10）：61-62.

[3]丁誠.電子天平的正確使用與維護[J].工業計量，2012，05（35）：57-58.

作者簡介：蘇秀梅，女，山西太原人，學歷：大學，研究方向：計量技術。