天平基础知识资料

1、天平基本原理 机械天平: 杠杆原理, 弹簧原理 电子天平: 电磁补偿原理, 应变电阻原理, 振弦原理电磁补偿原理天平 用电磁力平衡被称物的重量 d = 实际分度值实际分度值 天平可以显示的最小读数或两个显示读数之间的最小增量天平可以显示的最小读数或两个显示读数之间的最小增量 e = 检定分度值检定分度值 国际法定计量组织国际法定计量组织/合法贸易结算接受的仪器可读性；是经检定认证后的任意两个显示读数之间的最小增合法贸易结算接受的仪器可读性；是经检定认证后的任意两个显示读数之间的最小增量量 中国计量检定规程有关规定：有刻度、有辅助装置的天平，其检定分度值中国计量检定规程有关规定：有刻度、有辅助装

2、置的天平，其检定分度值e应当满足：应当满足：d e 10d天平技术指标_分度值天平的分类和等级天平的分类和等级天平可分为天平可分为“标准天平标准天平”和和“工作用天平工作用天平”.凡直接用于检定传递砝码质量量值的天平均凡直接用于检定传递砝码质量量值的天平均称为称为“标准天平标准天平”,如比较器。其他的天平如比较器。其他的天平,一律称为一律称为“工作工作用天平用天平”.天平可分为天平可分为 级级 天平等级的判断.最大称量最大称量 例如例如214200/0.001=2x105对照下表对照下表,得出得出214属于属于 级天平级天平.准确度级别准确度级别最大称量和所对应的检定分度值之比最大称量和所对应

3、的检定分度值之比 n5104n5103n5102n50天平等级的判断判断天平好坏的标准1.偏载检验（四角误差）偏载检验（四角误差）偏载检验指在秤盘上有规律地改变同一载荷位置，确定天平的示值是否不受载荷分布方式影响的一种检验偏载检验指在秤盘上有规律地改变同一载荷位置，确定天平的示值是否不受载荷分布方式影响的一种检验。天平的四角误差是指各偏载点示值与中心点示值之差。天平的四角误差是指各偏载点示值与中心点示值之差。用于检验四角误差的试验载荷等于天平最大称量的用于检验四角误差的试验载荷等于天平最大称量的1/3。（奥豪斯生产时使用半载，误差范围。（奥豪斯生产时使用半载，误差范围3d.）双量程天平检定四角

4、误差应该当作两台天平按不同的量程分别检定。双量程天平检定四角误差应该当作两台天平按不同的量程分别检定。四角误差测量点判断天平好坏的标准2.示值误差（线性误差）示值误差（线性误差）线性检定是指加载试验时，所加载荷与相应示值之间的线性关系好坏的一种评估，常用天平示值与理想线线性检定是指加载试验时，所加载荷与相应示值之间的线性关系好坏的一种评估，常用天平示值与理想线性示值即从零载到最大称量的连线之间的正或负最大偏差值表示。性示值即从零载到最大称量的连线之间的正或负最大偏差值表示。非线性带典型线性理想线性质量显示值线性检定方法清零，并记录零载示值清零，并记录零载示值0；逐渐单调往上加载，直到天平最大称

5、量，并记录个测量点的示值；逐渐单调往上加载，直到天平最大称量，并记录个测量点的示值；其后，逐渐单调卸载，直到零载荷为止，并记录个测量点的示值；其后，逐渐单调卸载，直到零载荷为止，并记录个测量点的示值；误差计算：根据天平的最大允许误差范围，逐点比较各载荷加载示值误差和卸载误差是否超过相应的允差误差计算：根据天平的最大允许误差范围，逐点比较各载荷加载示值误差和卸载误差是否超过相应的允差范围。范围。线性校准 线性校准:通过对全量程范围内的多个点的称量结果的线性化来消除误差，使得显示称量结果与参考质量的比例接近1:1。 天平的线性误差通常为“S”型，即低量程范围内称量值偏小，高量程范围称量值偏大重复性

6、检定 重复性误差指相同载荷在相同的称量条件下在同一测量点多次测量结果的差值不得大于该载荷点下最大重复性误差指相同载荷在相同的称量条件下在同一测量点多次测量结果的差值不得大于该载荷点下最大允许误差的绝对值。允许误差的绝对值。相同测量条件包括：测量仪器、测量程序、操作者、测量地点、环境条件等相同测量条件包括：测量仪器、测量程序、操作者、测量地点、环境条件等 天平重复性的优劣不仅取决于天平本身的性能，还取决于称量的环境条件、检定操作人员的熟练程度等天平重复性的优劣不仅取决于天平本身的性能，还取决于称量的环境条件、检定操作人员的熟练程度等因素因素 试验载荷应选择试验载荷应选择80100%最大称量的单个

7、砝码，测试次数不少于最大称量的单个砝码，测试次数不少于6次。次。天平重复性等于天平重复性等于,式中为加载时天平示值误差的最大值，为加载时天平示值式中为加载时天平示值误差的最大值，为加载时天平示值 误差的最小值，误差的最小值， 重复性检定奥豪斯公司重复性检定均采用满载，反复奥豪斯公司重复性检定均采用满载，反复10次加载，卸载。分别记录次加载，卸载。分别记录10次加载示值，次加载示值，10次空载示次空载示值。重复性检定采用一倍的标准偏差（值。重复性检定采用一倍的标准偏差（1S）值。）值。1S1/3标准偏差计算公式：标准偏差计算公式： niixxnS1211重复性检定式中：式中：n测量次数测量次数

8、算术平均值算术平均值 测得的每次加载示值或空载示值测得的每次加载示值或空载示值 xniixnx11各级天平最大允许误差最大允许误最大允许误差差(以检定标以检定标尺分度值尺分度值e 表示表示载荷载荷m 以检定标尺分度以检定标尺分度值值e表示表示新生产新生产新进口新进口修理后修理后使用中使用中0.510m51040m51030m51020m50125104m21055103m21045102m210350m21021.532105m2104m11052103m11042102m1103I级级级级各级天平最大允许误差例如：例如：0m5104 e, 5104em2105 e50g 2，天平启动自动校准

9、，天平启动自动校准 全自动校准技术:环境温度变化导致天平内部传感器温度变化超过允许温度公差范围环境温度变化导致天平内部传感器温度变化超过允许温度公差范围3时，天平启动自动校准；时，天平启动自动校准；专业的全自动校准术.: .温度漂移和时间触发的专业的全自动校准技术温度漂移和时间触发的专业的全自动校准技术采用采用2组内置砝码，还可实现天平的线性校准功能组内置砝码，还可实现天平的线性校准功能温度漂移值温度漂移值1.5，天平启动自动校准，天平启动自动校准的线性校准功能内置两组砝码内置两组砝码校准过程校准过程同时加载砝码同时加载砝码m1和和m2分别加载砝码分别加载砝码m1分别加载砝码分别加载砝码m2校

10、准半载点校准半载点使用天平使用天平样品和容器的物理性能对称量的影响样品和容器的物理性能对称量的影响天平的安放环境不好天平的安放环境不好样品和容器的温度样品和容器的温度样品的水份增加或丢失样品的水份增加或丢失样品和容器的静电现象样品和容器的静电现象样品和容器的磁化样品和容器的磁化样品的称量值显示朝一个方向频繁变化样品的称量值显示朝一个方向频繁变化温温 度度 解解 决决 方方 法法l不要直接称量从烘箱或冰箱里取出的样品不要直接称量从烘箱或冰箱里取出的样品l保持样品同天平称量室温度相近保持样品同天平称量室温度相近l使用镊子夹取样品使用镊子夹取样品l不要把手放入天平称量室防止称量室升温不要把手放入天平

11、称量室防止称量室升温l使用表面积小的样品容器使用表面积小的样品容器吸吸 湿湿 / / 蒸蒸 发发解解 决决 方方 法法使用清洁干燥的称量容器并保持称盘上不粘有灰尘使用清洁干燥的称量容器并保持称盘上不粘有灰尘/ /污染物污染物/ /水滴水滴使用细颈容器使用细颈容器给容器上盖或上塞给容器上盖或上塞表示称量稳定的表示称量稳定的“* *”出现，立即读数出现，立即读数 静静 电电每次称量容器都显示不同的称量结果每次称量容器都显示不同的称量结果称量显示不稳定称量显示不稳定结果的重复性很差结果的重复性很差通过加湿机或适当调整空调系统来增加空气湿度(理想的相对湿度为4560%)加屏障隔绝静电力(把称量容器放在

12、金属盛器中)使用不同的称量容器 塑料 玻璃 金属 差 好 非常好使用工业抗静电枪给天平接地解解 决决 方方 法法磁磁 性性解解 决决 方方 法法l对铁制或铁合金磁性样品(铁/钢/镍等)进行脱磁l加大样品与称盘间的距离l使用天平的下称钩l把样品放在导磁合金制的盛器里天平的常见故障天平的常见故障天 平 称 量 不 稳 定天 平 称 量 不 稳 定天 平 称 量 不 稳 定空载时 0.0000g 单方向漂移 空载时 0.0000g 双方向漂移 称量时 称量结果走字 称量室内该不该放置干燥剂l空载时空载时 0.0000g 单方向漂移单方向漂移l天平在预热过程中，会出现单方向漂移天平在预热过程中，会出现

13、单方向漂移l 使用时使用时l d0.01天平，建议预热天平，建议预热1-2小时小时l l 计量时计量时l d0.1天平，建议预热天平，建议预热3-4小时小时l d0.01天平，建议预热天平，建议预热4-5小时小时空载时空载时 0.0000g 双方向漂移双方向漂移天平的内部参数设置不当天平的内部参数设置不当天平放置的环境不好：气流，震动，温度波动，工作台不稳固，外部强磁场干扰天平放置的环境不好：气流，震动，温度波动，工作台不稳固，外部强磁场干扰防风玻璃门没有关好防风玻璃门没有关好称量时称量时 称量结果走字称量结果走字天平的内部参数设置不当天平的内部参数设置不当天平放置的环境不好：气流，震动，温度

14、波动，工作台不稳固，外部强磁场干扰天平放置的环境不好：气流，震动，温度波动，工作台不稳固，外部强磁场干扰天平没有充分预热天平没有充分预热防风玻璃门没有关好防风玻璃门没有关好 样品和容器的物理性能影响样品和容器的物理性能影响天平秤盘与天平不匹配天平秤盘与天平不匹配天平秤盘没有安装到位，与防风圈有擦碰天平秤盘没有安装到位，与防风圈有擦碰天平通电前，秤盘上留有容器，破坏了天平的平衡天平通电前，秤盘上留有容器，破坏了天平的平衡天平内部出现故障时最典型的现象天平内部出现故障时最典型的现象称量室内该不该放置干燥剂称量室内该不该放置干燥剂.湿湿干干天平的常见故障天平的常见故障天 平 称 量 结 果 不 准天

15、平没有进行校准外校砝码不准内校砝码不准天平的四角误差超差天平的线性误差超差天平的保养l维护维护/ /清洁清洁l持续通电状态持续通电状态l避免过度超载避免过度超载l天平的校准和检验天平的校准和检验l按出厂标准调整按出厂标准调整l天平应当注意时刻保持清洁天平应当注意时刻保持清洁l应用天平提供的清洁刷定期清扫称量盘应用天平提供的清洁刷定期清扫称量盘,防风罩防风罩,称量室以及天平操作称量室以及天平操作l 平台平台;同时应注意保持称量环境的清洁。同时应注意保持称量环境的清洁。l不洁是引起天平损坏的主要原因之一不洁是引起天平损坏的主要原因之一稳定的电源供应长期通电使得天平内部形成温度平衡从而有助于读数稳定

16、并延长天平的使用寿命；日常称稳定的电源供应长期通电使得天平内部形成温度平衡从而有助于读数稳定并延长天平的使用寿命；日常称重应注意始终让天平保持在待机状态（关闭但保持通电状态）重应注意始终让天平保持在待机状态（关闭但保持通电状态）避免过度超载避免过度超载超载损坏天平内部元件超载损坏天平内部元件.降低天平使用寿命降低天平使用寿命.如何保养内校天平：如何保养内校天平：假设在同一地点摆放，天平每隔假设在同一地点摆放，天平每隔1111小时或者温度变化小时或者温度变化1.51.5建议校准一次建议校准一次即每日开机后，做一次自动校准即每日开机后，做一次自动校准试用于对称量准确度要求级高的工厂或者实验室试用于对称量准确度要求级高的工厂或者实验室天平每天自动校准一次，可以连续使用天平每天自动校准一次，可以连续使用1010年，不会影响使用寿命。年，不会影响使用寿命。对于内校天平