電子天平使用注意點之分析

許志春，余雯靜

（1蘇州華升商用系統有限公司 ，江蘇蘇州 215104 2蘇州世標檢測技術有限公司，江蘇蘇州 215104）

0 引言

電子天平是定量的工具之一，被廣泛地應用于科學計量、工業生產尤其是化學實驗室。隨著科技的發展和社會的進步，各行各業對電子天平的各項性能提出了更高的要求。不僅提供高精度的稱重功能，還要具有人性化的界面；不僅能時刻監視自身的工作狀態并顯示出來，還能夠通過豐富的接口和其他設備，計算機鏈接協同工作，處理復雜的數據，進行分析和匯總。因此，對其進行有效的維護與保養則顯得尤其重要。

圖1 電子天平的工作原理圖

1 原理

電子天平應用了現代電子控制技術，集傳感、模擬電子、數字電子和微處理器等多項技術于一體，具有高自動化、高靈敏度及準確度等特性。它的關鍵部件為傳感器，主要有應變式傳感器、電磁平衡式傳感器兩大類。應變式傳感器，結構簡單、造價低，但精度有限，適用于低精度電子天平。其原理為：當稱盤上加上或除去被稱物時， 造成應變片的變形而產生的阻值變化, 經過橋式電路后有一微小電壓輸入到放大器。放大的數值經微處理器處理后顯示出來, 即為被稱物體質量[1]。而大多數高精度電子天平、分析天平則多采用電磁平衡傳感器原理來實現稱量物體質量。當稱盤上加上或除去被稱物時，天平則產生不平衡狀態，此時可以通過位置檢測器檢測到線圈在磁鋼中的瞬間位移，經過電磁力自動補償電路使其電流變化以數字方式顯示出被測物體質量[2]。如圖1所示。

2 維護和保養

2.1 保持良好的周圍環境

溫度不穩定、氣流、震動、電磁干擾等環境因素，是造成天平稱量誤差的重要因素之一，因此我們要盡量避免或減少在這些環境下使用。

當將物體置于稱盤上時，天平隨即失去平衡，通過電磁力作用使其回復平衡，最終讀出被稱物的大小。但是，天平在使用過程中，如果存在溫差、氣流、振動或電磁干擾等環境因素的影響，也都會使電子天平失衡，產生不確定的讀數，從而帶來測量誤差。比如空調產生的氣流會使已穩定的讀數又發生漂移，就是這個道理。為避免或降低誤差，應將天平置放于穩定的、水平的、平整的工作臺上，四周無振動、無氣流、無電磁干擾、無大的溫度變化、無直接陽光輻射、且不潮濕（一般將濕度保持在45%～65%為最佳[3]。這樣有利于防止靜電的產生）。

2.2 時刻保持清潔狀態

不潔是引起天平損壞的主要原因之一。天平應當注意時刻保持清潔。用畢不要忘記合上移門或罩上防風罩，以免灰塵或其它雜物進入。定期清掃稱量盤,防風罩,稱量室以及天平操作平臺，保持稱量環境的清潔。避免固體微粒撒在天平罩內，如果撒上了，要盡快清掃出來，尤其要清掃稱盤下面，可輕輕拿起稱盤進行清理。

2.3 保證使用的有效性

電子天平定期檢定是質量量值傳遞的重要環節，是保證其使用有效性的重要手段。電子天平是精密計量器具，容易受到溫度、濕度及振動等環境因素的影響，其設計參數可能會產生誤差，因此必須定期進行檢定，檢測其計量性能(準確度、穩定度、靈敏度等)以確保數據的準確性、可靠性。實驗室在接受外部檢查或審核時，若查出在用天平未檢定或檢定失效，則為嚴重不符合項，對以往的檢測結果也需重新確認。如檢定不合格，應立即停止使用，并貼上停用標簽，待檢查修復。

3 正確使用電子天平

電子天平在使用過程中，若操作不當，不僅會影響稱量結果，也會造成天平的損壞。因此，電子天平不僅應由專人保管和維護保養，同時對操作人員也應進行指導，在按說明書進行規范操作的同時，還應注意以下幾點：

1）使用前先開機預熱，因為預熱時間不夠會影響電子天平的稱量準確性[4]。一般預熱30min到1h，但是實際中首先要根據天平的說明書上說的要求進行預熱，同時天平的預熱時間和天平的精度有密切的關系，一般情況下，天平精度越高，預熱時間越長。對于進行計量檢定的或實際分度值達到0.01mg的電子天平，預熱時間應在5h以上。實際分度值達到0.001mg的微量和超微量電子天平，需要預熱24h以上。如果天平的使用率高的話，最好讓天平整天保持在待機狀態（關閉顯示，但保持通電狀態），對延長天平的使用壽命有利[5-8]。

2）只要在天平允許的稱量范圍內稱量，被稱物質的質量大小對天平的影響是很小的。但一旦超出了最大稱量值，如同彈簧秤偏離彈簧定理一樣，輕則影響稱量傳感器的性能，降低天平的精度及準確度，重則造成稱量傳感器的損壞，稱量時，要注意避免負載超出天平的稱量范圍。否則易損壞天平的內部元件，降低天平的使用壽命。從而使天平失去作用。

3）注意稱量中的細節。如稱量具有腐蝕性的或含有腐蝕性揮發物的樣品時，應將樣品盛放在密閉的容器中稱量，以免腐蝕和損壞電子天平；稱重時請在讀數穩定后最短的時間內讀取稱量值；為避免手上的汗及其它微小之物影響稱量值，稱重時可戴手套。也不要將手置于天平稱量室內，因為人的體溫會帶來溫度的波動，可采用稱量勺、鑷子、夾子等工具將樣品放入；稱重時盡量將被測物放置在秤盤中間，避免因偏載造成誤差；在稱量的過程中應關好天平門等。同時還應經常對電子天平進行自校或定期外校，一般是每年一次外部機構檢定，兩次檢定之間至少進行一次期間核查。

4 結束語

天平已成為科研院所、高校、檢測機構等不可缺少的量器之一，只有正確使用，用心維護，定期保養，才能使其發揮有效的作用。□

[1] 郭紅衛,薛靚.電子天平原理及常見故障的調修[J].計量與測試技術,2008,35(6):7-8.

[2] 楊發武.電子天平在使用中應注意校準問題[J].衡器,2003,32(5):39-40.

[3] 王建英.高準確度電子天平的檢定及保養[J].中國計量,2013,(6):111-112.

[4] 張娟娟,曾令劍.淺析影響電子天平稱量準確性的因素[J].計量與測試技術, 2011,38(11):20.

[5] 毛芷艷.淺析電子天平檢定問題建材與裝飾[J].2013年6月153-154.

[6] 李弘.淺談電子天平的使用與維護方法[J].計量與測試技術,2012,39(8):53-54.

[7] 王學琴,梁秀麗.拓銳電子天平使用注意事項[J].化學分析計量,2013,22(2):67-69.

[8] 楊昌貴,電子天平的使用及維護保養[J].計量與測試技術,2011,38(9):40-41