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技術文章
淺析影響電子天平質量控制的因素
點擊次數：2381 發布時間：2013-1-16
電子天平一般采用應變式傳感器、電容式傳感器、電磁平衡式傳感器。應變式傳感器，結構簡單、造價低，但精度有限，目前不能做到很高精度；電容式傳感器稱量速度快，性價比較高，但也不能達到很高精度；采用電磁平衡傳感器的電子天平。其特點是稱量準確可靠、顯示快速清晰并且具有自動檢測系統、簡便的自動校準裝置以及超載保護等裝置。
影響電子天平質量控制的因素有以下幾個方面：
1、預熱
天平的預熱時間是保證天平示值穩定的關鍵。預熱時間的長短除與天平的檢定分度值和檢定分度數有關，規程第18條規定天平檢定前應預熱0.5h以上，但0.5h以上多長的預熱時間比較合適?這時就要根據各天平使用說明書上的要求，同時天平的預熱和天平的精度有密切的關系。
電磁力平衡式傳感器的溫度變化主要來源于環境溫度的變化和過流元件的發熱。電子天平的基本工作原理的平衡，一旦失衡，利用電磁力將天平重新拉回平衡。這個電磁力，是由流經線圈中與物體質量成正比的電流在磁鋼的磁通B、流經線圈中的電流I及線圈長度L成正比。當天平處于預熱階段時，隨著內部溫度升高，磁通B會逐漸下降，同時I也會減小，這樣就導致F變小，天平失去平衡，示值會呈現正的單方向漂移。電子天平在稱量前要充分預熱。只有經過充分預熱，使磁鋼達到熱平衡，這一變化過程結束，天平才達到平衡。再利用置零/去皮功能，使顯示置零，此時天平才處于真正可使用狀態。
2、預壓
天平在停止工作一段時間后可能進入休眠狀態，為使天平盡快進入工作狀態，檢定前用砝碼多次加載，否則天平進程示值與回程示值之差將明顯增大，加載時不必在意稱量結果和回零情況。
3、環境溫度變化的影響
另外，溫度的變化也導致電子天平靈敏度的漂移，從而產生測量偏差。靈敏度的溫度系數Tc=2?×10-6/℃說明溫度每變化一度，靈敏度變化0。00025%，如果稱量100g物體，當環境變化5℃時，產生的zui大誤差達2?5×10-6×5×100=1?25mg，因此，當環境溫度變化較大時，應對電子天平進行校準，以保證稱量結果的準確。
4、重力加速度的影響
電子天平主要采用電磁力平衡式傳感器實現被測質量向重力再向電流信號的轉換，其測量結果與重力加速度密切相關。而重力加速度的大小與天平使用地點的緯度、海拔高度、地殼密度、地下水變化等諸多因素有關，是隨地點而變的。因此，電子天平必須根據天平的使用地點實施重力加速度補償。
內置校準砝碼補償方法及其不足。目前的電子天平普遍采用內置校準砝碼的補償方法，即在電子天平內部設置一個校準砝碼，通過對校準砝碼的稱量得出當地的g值。這種補償方法需要增加電子分析天平的機械加載機構和自校砝碼，因此提高了產品成本和工藝復雜性。而且，內置砝碼在長期使用后，難以進行砝碼檢定和表面清潔處理，易于造成電子分析天平的時漂誤差。
外附校準砝碼補償方法。將校準砝碼改為通用標準砝碼，作為電子分析天平的附件，直接通過稱盤加載稱量，可進行重力加速度的自動校準，實現重力加速度對天平稱量影響的自動補償。由于外附校準砝碼的準確度能夠得到保證，重力加速度的補償精度高，已獲得廣泛應用。
影響電子天平質量控制的因素有以下幾個方面：
1、預熱
天平的預熱時間是保證天平示值穩定的關鍵。預熱時間的長短除與天平的檢定分度值和檢定分度數有關，規程第18條規定天平檢定前應預熱0.5h以上，但0.5h以上多長的預熱時間比較合適?這時就要根據各天平使用說明書上的要求，同時天平的預熱和天平的精度有密切的關系。
電磁力平衡式傳感器的溫度變化主要來源于環境溫度的變化和過流元件的發熱。電子天平的基本工作原理的平衡，一旦失衡，利用電磁力將天平重新拉回平衡。這個電磁力，是由流經線圈中與物體質量成正比的電流在磁鋼的磁通B、流經線圈中的電流I及線圈長度L成正比。當天平處于預熱階段時，隨著內部溫度升高，磁通B會逐漸下降，同時I也會減小，這樣就導致F變小，天平失去平衡，示值會呈現正的單方向漂移。電子天平在稱量前要充分預熱。只有經過充分預熱，使磁鋼達到熱平衡，這一變化過程結束，天平才達到平衡。再利用置零/去皮功能，使顯示置零，此時天平才處于真正可使用狀態。
2、預壓
天平在停止工作一段時間后可能進入休眠狀態，為使天平盡快進入工作狀態，檢定前用砝碼多次加載，否則天平進程示值與回程示值之差將明顯增大，加載時不必在意稱量結果和回零情況。
3、環境溫度變化的影響
另外，溫度的變化也導致電子天平靈敏度的漂移，從而產生測量偏差。靈敏度的溫度系數Tc=2?×10-6/℃說明溫度每變化一度，靈敏度變化0。00025%，如果稱量100g物體，當環境變化5℃時，產生的zui大誤差達2?5×10-6×5×100=1?25mg，因此，當環境溫度變化較大時，應對電子天平進行校準，以保證稱量結果的準確。
4、重力加速度的影響
電子天平主要采用電磁力平衡式傳感器實現被測質量向重力再向電流信號的轉換，其測量結果與重力加速度密切相關。而重力加速度的大小與天平使用地點的緯度、海拔高度、地殼密度、地下水變化等諸多因素有關，是隨地點而變的。因此，電子天平必須根據天平的使用地點實施重力加速度補償。
內置校準砝碼補償方法及其不足。目前的電子天平普遍采用內置校準砝碼的補償方法，即在電子天平內部設置一個校準砝碼，通過對校準砝碼的稱量得出當地的g值。這種補償方法需要增加電子分析天平的機械加載機構和自校砝碼，因此提高了產品成本和工藝復雜性。而且，內置砝碼在長期使用后，難以進行砝碼檢定和表面清潔處理，易于造成電子分析天平的時漂誤差。
外附校準砝碼補償方法。將校準砝碼改為通用標準砝碼，作為電子分析天平的附件，直接通過稱盤加載稱量，可進行重力加速度的自動校準，實現重力加速度對天平稱量影響的自動補償。由于外附校準砝碼的準確度能夠得到保證，重力加速度的補償精度高，已獲得廣泛應用。