溫度對高精度電子天平稱量準確度影響的研究

吳穎 余妍熹

摘 要： 近年來，高精度電子天平應用領域不斷拓展，稱量結果準確性較高，得到了應用主體的一致認可。高精度電子天平使用期間應合理控制溫度，大大降低測量誤差。本文在高精度電子天平簡介的基礎上，具體探究溫度因素對稱量準確性的影響。

關鍵詞： 溫度;電子天平;測量準確度

前言：

高精度電子天平借助電子信息技術進行稱重，最終得到的計量結果接近真實值，并且稱量過程簡單、稱量時間較短，能夠從整體上提高稱量效率。但溫度因素對稱量準確性有重要影響，基于此，本文針對該論題展開探究，以期為計量人員提供借鑒，針對溫度因素嚴格把控。

1高精度電子天平基本介紹

1.1原理

物體稱量的過程中，借助電磁力平衡原理獲取計量結果。高精度電子天平使用的過程中，不同于普通電子稱，它內部安裝壓力傳感器，這一裝置接觸不同重量的物體，產生不同程度的形變，在這一過程中，電阻值以及電壓值相應變化，一般來講，壓力值與電阻值、電壓數成正比例相關。此外，計算公式處理器負責電壓數值轉換，最終將轉換完成的數值在顯示屏中顯現[1]。

1.2誤差

精密電子儀器種類多樣，高精度電子天平屬于其中一種，稱量過程中受較多因素影響，并且隨機誤差幾率較高。為了減小隨機誤差，提高計量準確性，操作者應遵循基本規則，做好環境溫度控制工作，以免平衡式傳感器在溫差影響下降低計量準確度，導致計量結果參考價值隨之降低。

2溫度影響高精度電子天平稱量準確度的分析

高精度電子天平稱量操作，即在固定位置中多次測試，如果測試期間產生氣流變化，或者明顯的溫度變化，那么操作者能夠感知所發生的變化，進而采取有效的調整措施，盡可能減小誤差。實際上，稱量期間存在不易察覺的細微變化，尤其是溫度因素，這種情況下，應引起操作者的注意，在總結溫度影響因素規律的基礎上，探索溫度因素控制的有效措施。

2.1具體原因

溫度因素是影響高精度電子天平稱量準確度的關鍵性因素，如果環境溫度未嚴格控制，那么極易出現數值漂移現象，得到的稱量結果與實際值存在較大誤差。導致這一問題出現的原因有兩種，第一種即傳感器自身性能較低，第二種即天平預熱時間控制不當，如果稱量操作在恒定溫度下進行，那么稱量誤差必然存在。高精度電子天平室外環境溫度與室內環境溫度存在一定差距，如果預熱時間不足，導致稱量溫度設置值達不到規定要求，最終會增大測量誤差。

2.2控制措施

2.2.1溫度補償技術

高精度電子天平傳感器負責壓力轉換任務，該裝置外部增設屏蔽罩，要想保證裝置溫度穩定性，應延長溫度預熱時間，確保內外部溫度保持一致。高精度電子天平使用過程中，在室內環境中靜置時間不少于20小時，并對稱重物體重復稱重，以此提高計量準確性。如果稱重物體溫度值不相同，那么最終得到的稱量結果各異。針對環境溫度變化問題處理時，運用溫度補償技術了解溫度變化的全過程，于恒溫箱內放置溫度傳感器，恒溫箱溫度范圍為10攝氏度～40攝氏度，不同溫度點進行砝碼加載，砝碼質量包括最小稱量節點到最大稱量節點。其中，牛頓插值法為稱量結果獲取提供可靠支持。據實驗操作可知，溫差補償技術能夠合理控制溫度因素，大大提高稱量準確性，這為溫差補償技術大范圍推廣奠定了良好基礎。

2.2.2合理控制預熱溫度

電磁力平衡傳感器在壓力轉換方面發揮重要作用，溫度對電子天平磁通效果有關鍵性影響。事先做好預熱工作，合理控制預熱時間以及溫度，能夠避免磁通量隨高精度電子天平溫度升高而改變，從中能夠看出，電子天平預熱環節是十分重要的。高精度電子天平預熱過程中，天平存在單向漂移現象，待完全預熱后，電子天平正常顯示，磁缸真正達到平衡狀態。如果高精度電子天平稱量頻次較多，那么應一直連接電源，以便為預熱操作提供良好條件，大大提高天平稱量準確性。因為高精度電子天平稱量期間極易受容器溫度、樣品溫度影響，因此，應對容器、樣品溫度加工處理，確保二者溫度值保持一致，最終能夠降低稱量誤差。

2.2.3遵循溫度控制要求

高精度電子天平使用期間，務必遵循相關原則以及要求，根據說明書完成預熱操作任務，與此同時，針對稱量環境精心布置，稱量操作活動盡可能選在無陽光空間，因為陽光照射會起到升溫作用，產生內外部環境差。遠離熱源以及高強電磁場環境，并提供獨立電源，保證電源穩定性，適宜的環境溫度在21攝氏度左右，適宜濕度在44%～74%之間。

溫度因素是影響高精度電子天平稱量準確度的重要因素，除了溫度因素外，還應做好電子天平維修養護工作，如果維修養護工作不到位，意味著電子天平自身性能降低，那么溫度因素控制意義無從談起。因此，操作人員應掌握電子天平使用規則，做好環境清潔工作，保證環境溫度穩定性，同時，注意輕拿輕放，避免受到外力沖擊。高精度電子天平保養時，委派專人負責保養、維修工作，并做好保養、維修記錄，針對天平計量性能定期檢測，一旦發現不合格之處，應及時向廠家匯報，直到電子天平質量符合使用標準，方可投入使用[2]。

結論：

綜上所述，隨著行業發展水平的提高，以及行業要求的多樣化，高精度電子天平市場空間不斷擴大，同時，要求高精度電子天平使用過程中控制溫度因素，從整體上提高稱量準確度，為決策制定提供可靠參考。高精度電子天平稱量誤差雖然不能完全消除，但針對稱量誤差全面控制能夠提高天平性能，不斷擴大電子天平使用范圍。本文在了解高精度電子天平原理的基礎上，分析稱量誤差產生原因，以及具體表現，通過運用溫度補償技術、合理控制預熱溫度、遵循溫度控制要求等措施提高稱量準確度。除此之外，相關研究人員以及設計人員應不斷拓展思路，引進先進信息技術，以此豐富高精度電子天平功能，提高電子天平應用效率。

參考文獻

[1]肖文彬.電子天平的誤差及保證其稱量準確度的探討[J].技術與市場，2017，24（02）：24-25.

[2]孫鵬龍，何開宇，卜曉雪.環境溫度對高精度電子天平稱量準確度的影響[J].計量與測試技術，2016，43（10）：34-35.