天平基础知识

1、Internal use only奥豪斯仪器奥豪斯仪器(上海上海)有限公司有限公司天平培训材料天平培训材料Internal use only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Internal use only电磁补偿原理天平 用电磁力平衡被称物的重量 Internal use only 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 OIML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

2、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后的任意两个显示读数之间的最小增量 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Internal use only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

3、作工作用天平用天平”.天平可分为天平可分为 级级 Internal use only天平等级的判断n.检定分度数检定分度数Max.最大称量最大称量e.检定标尺分度值检定标尺分度值n=Max /e例如例如:CP214d=0.1mg,e=1mgn=200/0.001=2x105对照下表对照下表,得出得出CP214属于属于 级天平级天平.Internal use only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的检定分度值之比 n5104n5103n5102n50天平等级的判断Internal use only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）

4、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。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。（奥豪斯生产时使用半载，误差范围使用半载，误差范围3d.）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。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。Internal use

5、only四角误差测量点Internal use only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。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Internal use only线性检定方法1.直接比较法直接比较法l清零，并记录零载示值清零，并记录零载示值0；l逐渐单调往上加载，直到天平最大

6、称量，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；l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；l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。差和卸载误差是否超过相应的允差范围。Internal use only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

7、内称量值偏小，高量程范围称量值偏大Internal use only重复性检定 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。的差值不得大于该载荷点下最大允许误差的绝对值。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、检定操作人

8、员的熟练程度等因素 试验载荷应选择试验载荷应选择80%-100%最大称量的单个砝码，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Emax-Emin,式中式中Emax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大值，Emin为加载时天平示值为加载时天平示值 误差的最小值，误差的最小值， Emax-EminMPEInternal use only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次次加载示值，加载示值，10次空载示值。重复性检定采用一倍的标准偏差（

9、次空载示值。重复性检定采用一倍的标准偏差（1S）值。）值。1S1/3MPE标准偏差计算公式：标准偏差计算公式： niixxnS1211Internal use only重复性检定式中：式中：n测量次数测量次数 算术平均值算术平均值 xi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 xniixnx11Internal use only各级天平最大允许误差MPE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+/-0.5+/-10m51040m51030m5102

10、0m50+/-1+/-25104m21055103m21045102m210350m2102+/-1.5+/-32105m2104m11052103m11042102m1103I级II级III级IIII级Internal use only各级天平最大允许误差MPE例如：例如：200克克0.0001天平天平,d=10-4g,e=10-3g0m5104 e, 0m50g, 适用误差适用误差+/-0.5e即即+/-5d5104em2105 e50gm200g,适用误差适用误差+/-1e即即+/-10d2105em,200g 2，天平启动自动校准，天平启动自动校准 FACTInternal use o

11、nlyFACT全自动校准技术FACT: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，天时，天平启动自动校准；平启动自动校准；FACTInternal use onlyProFACT专业的全自动校准术Pro.F.A.C.T.: Professional Fully Automatic Calibration Tech.温度漂移和漂移和时间触发的专业的全自动校准技术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

12、平启动自动校准ProFACTInternal use onlyProFACT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m1和m2分别加载砝码m1分别加载砝码m2校准半载点Internal use only使用天平使用天平Internal use only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Internal use only样品的称量值显示朝一个方向频样品的称量值显示

13、朝一个方向频繁变化繁变化温温 度度Internal use only 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Internal use only吸吸 湿湿 / / 蒸蒸 发发Internal use only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

14、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 Internal use only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Internal use only通过加湿机或适当调整空调系统来增加空气湿度通过加湿机或适当调整空调系统来增加空气湿度( (理想的相对理想的相对湿度为湿度为45%-60%)45%-60%)加屏障隔绝静电力加屏障隔绝静电力( (把称量容器放在金属盛器中把称量容器放在金属盛器中) )使用不同的

15、称量容器使用不同的称量容器 塑料塑料 玻璃玻璃 金属金属 差差 好好 非常好非常好使用工业抗静电枪使用工业抗静电枪给天平接地给天平接地解解 决决 方方 法法Internal use only磁磁 性性Internal use only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Internal use only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l空载时空载时 0.0000g 单方向漂移单方向漂移l 空载时空载时 0.0000g

16、 双方向漂移双方向漂移l 称量时称量时 称量结果走字称量结果走字l开机时出现开机时出现 Erro8.4l 称量室内该不该放置干燥剂称量室内该不该放置干燥剂Internal use onlyl空载时空载时 0.0000g 单方向漂移单方向漂移天平在预热过程中，会出现单方向天平在预热过程中，会出现单方向 Internal use only空载时空载时 0.0000g 双方向漂移双方向漂移l天平的内部参数设置不当天平的内部参数设置不当l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，外部强磁场干扰磁场干扰l防风玻璃门没有关好防风玻

17、璃门没有关好Internal use only称量时称量时 称量结果走字称量结果走字l天平的内部参数设置不当天平的内部参数设置不当l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，外部强磁场干扰磁场干扰l天平没有充分预热天平没有充分预热l防风玻璃门没有关好防风玻璃门没有关好l 样品和容器的物理性能影响样品和容器的物理性能影响Internal use only开机时出现开机时出现 Erro8.4l天平秤盘与天平不匹配天平秤盘与天平不匹配l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l天平通电前，秤盘

18、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l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Internal use only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Internal use only天平的常见故障天平的常见故障天 平 称 量 结 果 不 准l天平没有进行校准天平没有进行校准l外校砝码不准外校砝码不准l内校砝码不准内校砝码不准l天平的四角误差超差天平的四角误差超差l天平的线性误差超差天平的线性误差超差Internal use only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

19、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Internal use onlyl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Internal use onlyl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（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）关