电子天平宣贯

1、电子天平规程宣贯讲义1适用范围电子天平的首次检定、后续检定和使用中检验2引用文献在计量性能要求、主要技术指标等方面采用国际法制计量组织（OIML）国际建议 R76 Non-automatic weighing instruments非自动衡器3概述通过作用于物体上的重力来确定该物体质量，并采用数字指示输出结果的计量器具。用砝码质量量值传递、物体质量测量、体积测量及磁性测量等。也可以用于确定与质量相关的其它量值、数量、参数或特性。4电子天平的基本原理原理利用电磁力或电磁力矩补偿原理， 实现被测物体在重力场中的平衡， 来获得物体质量并采用数字指示装 置输出结果的衡量仪器。 5 从式中不难看出电磁力

2、F 的大小与磁感应强度B 成正比,与导线长度L 和电流强度I也成正比,还和通电导体与磁场的夹角正弦成正比,在电子天平中,通常选择通电导体与磁场的夹角为90,既sin 90=1;这时通电导体所受的磁场力最大,所以上式可写成: F=BLI 6由于上式中的B 、L在电子天平中均是一定的,也可视为常数,那么电磁力的大小就决定于电流强度的大小了,亦既电流增大,电磁力也增大,电流减小,电磁力也减小.电流的大小是由天平称盘上所加载荷的大小,也就是被称物体的重力大小决定的.当大小相等方向相反的电磁力与重力达到平衡时,则有: F=mg=BLI 7上式即为电子天平的电磁平衡原理,通俗的讲,就是当称盘上加上载荷时,

3、使其称盘的位置发生了相应的变化,这时位置检测器将此变化量通过PID调节器和放大器转换成线圈中的电流信号,并在采样电阻上转换成与载荷相对应的电压信号,再经过低通滤波器和模数(AD)转换器,变换成数字信号给计算机进行数据处理,并将此数值显示在显示屏幕上. -电子天平的基本原理8术语置零装置(Zero-setting device)：当天平秤盘上无载荷时，将示值调整至零点的装置 零点跟踪装置(Zero-tracking device)：自动将零点示值保持在一定界限内的装置 9去皮装置(Tare device)：当天平秤盘上有载荷时，将示值调整至零点的装置 多范围(Multiple range)：有两

4、个或多个秤量范围，具有不同最大载荷和不同实际分度值，每一个秤量范围均可从零载荷加到相应的最大载荷 10多分度(Multi-interval)：只有一个秤量范围，按不同实际分度值分为几个局部秤量范围。局部秤量范围是根据所加载荷的增减自动确定的 最大秤量(maximum capacity)：不计添加皮重时的最大称量能力 11最小秤量(minimum capacity)：小于该载荷时称量结果可能产生过大的相对误差 称量范围(weighing range)：最小秤量和最大秤量之间的范围 采用的计量单位有：千克（kg ）、克（g ）、毫克（mg ）、微克（g ）、吨（t）12用途砝码质量量值传递、物质质

5、量测量、体积测量及磁性测量。已广泛应用于计量部门与贸易、化工、医药、电子、冶金、农业、卫生、科研、环保、安全、珠宝等单位及高等院校13计量性能要求实际分度值（d） 相邻两个示值之差检定分度值（e） 用于划分天平级别与进行计量检定，以质量单位表示的值。检定分度值e可取以下形式： 110k或210k或510k其中k为正整数、负数或零。14检定分度值由以下规定： de10d 在一般情况下，检定分度值e还应服e=10kkg,其中k为正整数、负数或零。检定分度数（n） 最大称量与检定分度值之比，n=Max/e 15准确度级别 天平按照检定分度值e和检定分度数n，划分为四个准确度级别： 特种准确度级别 符

6、号为 高准确度级别 符号为 中准确度级别 符号为 普通准确度级别 符号为IIIIIIIIII16天平准确度级别与e、n的关系注： 计算最小称量时除e1mg的 级天平外，其余用d代替e来计算。 I17具有单一量程范围的天平，在整个称量范围内的最大称量所对应的检定分度数n由下式给出: n=Max/e 偏载误差 同一载荷下不同位置的示值误差，均应符合相应载荷最大允许误的要求 重复性 同一载荷多次称量结果间的差值，不得超过相应载荷最大允许误差的绝对值示值误差 加载或卸载时各载荷点的示值误差不得超过相应载荷最大允许误差的要求 18最大允许误差( MPE )（表2） 19通用技术要求 1.外观要求天平的说

7、明性标记；对标记的要求2.结构的一般要求适用性；可靠性；一般要求；功能性要求3.称量结果的示值读数装置；示值形式；数字形式；打印4.水平指示器5.置零装置6.零点跟踪装置7.去皮装置 20计量器具控制一. 检定条件1. 砝码 配备一组标准砝码，扩展不确定度(k=2)不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3 ，该标准砝码的磁性不得超过相应要求 。例：现要对一台型号为BS224S，Max=220g,d=0.1mg,e=10d的天平进行检定，我要选这什么等级的砝码对其进行检定？解： 首先判定此天平为 级天平，根据规程要求200g时的最大允许误差为1.0mg,按规程其扩展不确定度不得大于被

8、检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3 。I21即：1.0 mg / 30.33 mg 查规程F1等级及以上砝码均符合要求，但F1等级必须使用其修正值，E2等级可直接使用其标称值。 其它有关测量用的器具a)分度值不大于0.2的温度计；b)相对准确度不低于5%的干湿温度计；c)非常规检查时所用的有关仪器设备。2. 检定环境条件：温度和湿度条件供电电源其它影响量包括空气气流、震动、磁场等等223. 检定前的准备将天平放置在一平整、稳固的平台或平板上； 将天平调整到水平位置；接通电源，天平预热，达到平衡稳定；校准天平；进行一次预加载。23二检定项目（表3）24三检定方法1. 外观检查检定前应对天

9、平进行目测检查。计量特征 准确度等级、最小秤量Min、最大秤量Max、检定分度值e、实际分度值n 。 标记： 法制计量管理标志。 天平的使用条件和地点：是否合适。2. 偏载误差试验载荷选择1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝码。优选个数较少的砝码，如果不是单个砝码，允许砝码叠放使用。单个砝码应放置在测量区域的中心位置，若使用多个砝码，应均匀分布在测量区域内。25按秤盘的表面积，将秤盘划分为四个区域，下图为天平偏载误差检定位置示意图。（表4） ECMPE,示值误差应是对零点修正后的修正误差 263. 天平的重复性如果天平具有自动置零或零点跟踪装置，应处于工作状态。试验载荷应选择80%100%

10、最大秤量的单个砝码，测试次数不少于6次。测量中每次加载前可置零。 天平的重复性误差等于 Emax-EminMPE Emax 加载时天平示值误差的最大值； Emin 加载时天平示值误差的最小值。274. 示值误差测试时，载荷应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大秤量，然后逐渐地卸下载荷，直到零载荷为止。试验载荷必须包括下述载荷点： 空载、最小秤量、最大允许误差转换点所对应的载荷 ，(或接近最大允许误差转变点) 、最大秤量。无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对于首次检定的天平，测量点数不得少于10点；对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6点。示值误差应

11、是对零点修正后的修正误差。 285. 检定结果的处理检定合格的天平发给检定证书(内页格式见规程附录B)，检定不合格的天平发给检定结果通知书(内页格式见规程附录C)，并注明不合格项目。6. 检定周期 天平的检定周期一般不超过一年 29一、怎样选择电子天平电子天平随着科学技术的发展而大量的进入市场，进入到各个行业，如何选择和维修天平变得日益重要。选择天平应从以下几个方面考虑：（1）精度要求 我们选择电子天平，应该从电子天平的绝对精度（分度值）上去考虑是否符合称量的精度要求，如选择0.1mg精度的电子天平，切忌不要笼统地说要万分之一或十万分之一精度的电子天平，因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的

12、，否则买来的电子天平无法满足用户的需要。30（2）称量要求 选择天平除了看精度，还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可，也就是常用载荷再放宽一些即可，并不是越大越好。例如选取最大称量100g的天平时考虑放宽保险系数，可选择BS110S（Max=110g）或BS124S（Max=120g）等型号的电子天平。 31二、电子天平的使用环境要求 房间应避免阳光直射，最好选择阴面房间或采用遮光办法。 远离振源，如铁路、公路、振动机等振动机械，无法避免的应采取防震措施。 应远离热源和高强电磁场等环境。 工作室内温度应恒定，以20左右为佳。 工作室内的湿度应在（4575）%RH内

13、为佳。 工作室内应清洁干净，而且还要避免气流的影响。 工作室内应无腐蚀性等气体的影响。 工作台应牢固可靠，台面水平度要好。 32三电子天平安装前如何进行清洁电子天平的种类很多，不论是进口的还是国产的，虽在出厂时均要将活动部件拆下包装好，并将天平整机进行包装处理，但无法避免长途运输过程中或存放过程中灰尘等物质的侵蚀，所以在安装电子天平钱均要对其进行清洁，一般分为以下几步进行： 首先要用毛刷或干净的绸布等去除灰尘等物。 称量室或靠近磁钢处要用绸布等除尘，切忌灰尘等物落入磁钢中而造成天平的故障。 其它部件用干净的绸布等擦拭干净，（不易使用试剂）。 33四怎样安装一般的电子天平电子天平的安装工作比机械

14、光电分析天平的安装更为简单，只要认真阅读天平使用说明书，熟悉天平的各个部件，安装工作便可顺利进行。安装电子天平主要应从以下几个方面入手： 首先选择合格的安装室并有合格的安装台。 拆去电子天平的外包装（如木箱或纸箱），并将外包装及防震物品收好，以备再用。 对照说明书清点天平主机及各个零部件是否齐全，外观是否良好。 清点完毕后对各个部件进行除尘和清洁工作。34 安装天平主机，并通过调整天平底部的水平底脚，将天平调至水平状态。（调整过程可通过天平主机所带的水平装置来调节，一般顺时针为升高，逆时针为降低） 将天平的秤盘等活动部件安装到位，有些秤盘需要旋转才能固定好。 松开运输固定螺丝或键钮等止动装置（

15、有些电子天平无此装置） 将电子天平的外接电源选择钮调至当地供电电压档上，如选择220V档上。 接通电源后，打开电子天平的显示开关，观察显示是否正常，并按要求预热。35五实际分度值d和检定分度值e的区别天平尤其是电子天平的检定分度值和实际分度值存在着很大的区别。 对检定分度值e的有关规定 检定标尺分度值用质量单位表示它应当取以下形式: 110k或210k或510k（k为正整数、负整数或零） 有刻度，无辅助装置的天平，检定标尺分度值等于实际标尺分度值 有刻度，有辅助装置的天平检定标尺分度值由生产厂根据表1和下述规则选取：de10d36 对于d1mg的 级天平，允许生产厂不按上式要求选择检定分度值e

16、。在一般情况下，不经检定部门定型鉴定的验证和同意，检定分度值还应服从下式要求： e=10k(kg) （k为正整数、负整数或零） 无刻度的非自动天平，检定分度值e由生产厂家根据表1的要求选定。I37 含义不同 d是天平的最小刻度或叫分度值，也叫最小读数精度，它是天平本身的最小量值，也可视为精度，按规定称之为天平实际标尺分度值，用符号“d ”表示 e是天平的检定分度值，顾名思义就是检定时用的分度值,不同于天平实际标尺分度值d，不像d值一样固定不变，而是根据需要人为设定的一个可变值。可以规定e=10d，也可以规定e=5d，甚至e=2d均可成立，只要不违反检定规程的规定就可以。38 说明电子天平实际标

17、尺分度值d，是表明电子天平的最小精度是多少，而电子天平检定标尺分度值e是对电子天平进行检定时考核技术指标用的，确切的说，选取电子天平的最佳精度不能只看d值，还要看e值，尤其是精确称量，科学实验和量值传递等部门，选择天平要看检定分度值e为好。 39六如何操作常规电子天平电子天平的操作方法，比机械天平更简单方便。根据电子天平的结构，主要有两种情况：一种是进口电子天平和中外合资生产的电子天平，这些电子天平的操作基本上键盘化了，即基本操作都是在显示器旁的键盘上完成；另一种则是早期进口的电子天平或是国内前几年生产的电子天平，其操作是通过旋钮或操纵杆来完成的。操作电子天平主要有以下几个步骤： 40 接通电

18、源并预热使天平处于备用状态； 打开天平开关，使天平处于零位，否则按去皮键或清零键； 放上器皿，读取数值并记录，按去皮键使天平重新显示零； 在器皿内加入样品至显示所需称量为止，记录数据，如有打印机可按打印键完成； 将器皿连同样品一起拿出； 按天平去皮键清零，以备再用。 41七电子天平如何进行维护保养电子天平的维护应从以下几个方面进行保养：经常保持天平室内的清洁，撒落物品应及时小心清除。经常对天平进行定期自校或外校，以保证天平的灵敏度处于最佳状态。天平长期不用时，应暂时收藏起来，以免磕碰，损坏天平，收藏过程天平需加干燥剂，以防空气潮湿对传感器造成损坏。如果发现天平出现故障，切忌乱拆乱动天平的零部件

19、，应及时找专业人员排除，不可带故障工作，以免造成称量的不准确。工作中应避免天平过载使用，以免损坏天平的心脏部位-传感器。 42八常规电子天平的特点常规电子天平主要有以下几个特点： 显示时间快现在由于采用了微机及液晶显示，所以显示时间快且耗电少。 显示清晰由于多数的电子天平采用了液晶显示，特大字体和广角显示设计，使天平操作人员免除了长期工作所产生的眼疲劳和视觉误差，从而进一步保证了称量的准确可靠。 无弹性疲劳误差由于电子天平大多数采用了电磁力自动补偿原理，当秤盘加载时，电磁力会将秤盘推回到原来的位置，不会因长期使用而使天平失去准确度。 43 具有超载保护装置电子天平内大都安装了过载保护装置，这样

20、可以避免因为称量过载而损坏天平，一般天平过载后均有信号提示。 具有多级防震功能以往的机械天平没有防震措施，而现在生产的电子天平均有三级或多级防震程序可供用户选择，如果电子天平放在不太稳定的环境中，可以通过更改合适的天平程序，保证天平称量数据的准确可靠。 具有简便的自动校准装置老式的电子天平校准需要外部砝码的协助，新式的电子天平大都带有自校准的功能，只需点按校准键天平即可自动完成一次校准过程。44 具有故障自动检测系统现在的电子天平内有些已装有故障检测系统，每当打开天平开关时，天平会自动检测系统是否有故障，如有故障出现，天平会自动显示相应的故障代码，这样可以缩短检查故障的时间，为维修天平提供准确

21、位置。 具有修正内校砝码值的功能最新生产的赛多利斯天平和梅特勒天平都具有内校砝码修正功能。 具有多种天平操作程序由于新一代的电子天平设置了操作程序，所以当环境条件、称重条件及任务需要时，可以根据需要而改变天平的操作程序。注意，在天平出厂时厂家已调好程序，不是条件改变时切忌乱改程序。 45 天平两边及顶部均有活动门，便于称量和从事滴定等工作的开展。 天平底部均有挂钩，可以从事测定体积或吊称物体的工作。 具有线性自动更改系统。 九电子天平的检定内容 天平鉴别力的检定。 天平灵敏度的检定。 天平各载荷点的最大允许误差的检定。 天平重复性的检定。 46 天平的偏载检查（四角误差的检验）。 天平配衡功能

22、的检查。 天平抗倾斜能力的检查。 与时间有关的天平性能的相关试验。 半小时试验（天平的读数回零的检查）； 四小时试验（天平加载时的读数漂移的检查）； 开天平后的示值显示和稳定时间的检查。电压和频率变化对天平影响的检验47对于国内的新生产、修理后和使用中的天平，如果是老型号规格的且经过常规使用不会引起用户怀疑达布到指标的情况下，允许免做至项所规定的一切试验和检查，对于已经通过定型鉴定和样机试验的国产天平和进口天平，在日常的周期检定和常规的产品质量检查中，允许免做至条所规定的一切试验和检查。但是在有争议的情况下，或者是检定机关对其产品实际的计量性能有所怀疑，允许检定测试所怀疑的有关项目的计量性能和特征数据。 48十电子天平常见的一些故障与处理方法常见的电子天平故障与处理方法包括: 故障：对于一台带自校准