電子分析天平的檢驗和校準

電子分析天平的檢驗和校準一、電子天平以其操作簡單、稱量準確可靠等優(yōu)點,迅速在工業(yè)生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等方面得到廣泛應用。但因電子天平的計量性能經(jīng)過一段時間的使用后可能發(fā)生變化,國家規(guī)定對其性能應進行定期檢定。檢定電子天平的依據(jù)文件是JJG98-90非自動天平檢定規(guī)程(以下稱JJG98-90),本文結(jié)合具體工作實踐,對電子天平的檢定過程作一些說明。二、兩點說明1.應明確的兩個概念在電子天平的檢定工作中,首先應明確實際分度值d和檢定分度值e兩個概念和它們之間的關系,根據(jù)No76-1國際建議中的定義,電子天平的實際分度值是指相鄰兩個示值之差,它表示電子天平的讀數(shù)能力;而檢定分度值則是用于天平(包括機械天平)的分級和檢定的,并以質(zhì)量單位表示的值。它們之間存在下述關系:de10d。2.應重視的兩步操作電子天平的生產(chǎn)廠家、型號眾多,操作方法各異,但操作使用任何一臺電子天平時都應注意以下兩點:首先應將電子天平調(diào)整至水平狀態(tài),并按規(guī)定時間進行預熱,然后再對其進行校準(可選擇外校或內(nèi)校方式),以消除不同使用地點重力加速度的不同對其稱量結(jié)果的影響。這一過程是正確檢定(包括使用)電子天平所必須的,否則難以保證檢定(或稱量)結(jié)果的準確性。三、電子天平的檢定JJG98-90中指出評定電子天平的計量性能的指標有8項,其中對使用中的電子天平的周期檢定主要是前4項:鑒別力和靈敏度、最大允許誤差、重復性和偏載的檢定。下面分別對它們作一些說明:1.靈敏度和鑒別力的檢定根據(jù)No76-1國際建議中的說明,靈敏度是指對于一個給定的重量變化(m),衡器的指示值相應能發(fā)生的示值變化(L)。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應能力,也即要引起衡器示值有一個可發(fā)覺的變化需要添加的重量是多少。對電子天平來說,鑒別力是一個有意義的概念,而靈敏度則沒有實際意義,因此檢定員不要因為規(guī)程中將二者列在一起說明而產(chǎn)生誤解。對使用中的電子天平鑒別力的檢定,通常允許作簡化處理,即選擇在空載或全載時處于平衡狀態(tài)的天平上,用質(zhì)量為1.4d的小砝碼,輕緩地加放在天平上或從其上拿下,此時原來的天平示值應有變化(具體過程見JJG98-90中表15)。一般來說,使用中的電子天平的鑒別力不會有問題,所以規(guī)程中指出:對于d1mg或e2d的電子天平,允許免檢其鑒別力。2.各載荷點的最大允許誤差的檢定電子天平的最大允許誤差是指天平的線性度,它與電子天平的準確度等級和稱量有關(詳見JJG98-90第8頁表8),其目的是判定電子天平的示值誤差是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。通常,示值誤差(E)由下式來確定:E=I-I0,I為天平指示值,I0為標準砝碼的標稱值。對電子天平來說,這樣計算示值誤差是不夠嚴密的。我們知道,電子天平是數(shù)字顯示方式,其示值的變化不是連續(xù)的,而是以階躍形式進行。這樣,當天平的實際示值處于相鄰兩個數(shù)字之間時,實際示值總是按一定的數(shù)字化整方式,以某一相鄰數(shù)字顯示出來,因此,電子天平的數(shù)字顯示值除含有實際模擬示值外,還包含著數(shù)字化整誤差。在對電子天平進行檢定時,應當剔除這個數(shù)字化整誤差,找到實際模擬示值,以準確確定電子天平的示值誤差。在實際檢定中,常采用附加小砝碼尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點,來進行湊整計算的方法,其過程是:對某一檢定點用相應的標準砝碼L加載,此時天平顯示值為I,然后將e/10值的附加小砝碼Z逐個增加至L時,顯示數(shù)字增加一個字或在相鄰兩個示值間轉(zhuǎn)換跳動。此時即可知數(shù)字化整誤差為(e/2-L),而實際模擬值為(I+e/2-L);由此得到該檢定點的示值誤差E=(I+e/2-L)-L,這就是JJG98-90中檢定電子天平示值誤差的計算公式。JJG98-90中同時指出:對e5d的電子天平允許不作數(shù)字化整誤差的修正,下面以兩個具體實例作比較說明:(實例略)3.重復性檢定重復性是描述電子天平在相同的測量條件下,對同一載荷多次稱量結(jié)果之間的差值,是衡量電子天平稱量結(jié)果能否達到一致的能力。重復性檢定應在空載和加載狀態(tài)下進行,其檢定過程及數(shù)據(jù)處理方法按JJG98-90第45頁表18進行。對e5d的電子天平同樣允許省略數(shù)字化整誤差的修正過程而直接用天平示值減去砝碼質(zhì)量值來計算重復性誤差。4.偏載檢驗偏載檢驗又稱四角誤差檢驗,它是通過將載荷放置在稱盤上不同的位置來檢驗天平提供一致結(jié)果的能力。在實際檢定工作中,應根據(jù)電子天平的使用要求來確定檢驗載荷,具體內(nèi)容和方法參見JJG98-90中第55頁說明。調(diào)整天平(1) 調(diào)水平使用電子分析天平前位兩個底腳螺絲調(diào)正水準器。氣泡在水準器正中央即為水平。(2)調(diào)零點即使微量標尺上的 0 點與游標(光屏)刻線完全重合。較大的零點調(diào)整 可移動橫梁上左右平衡螺絲的位置。較小的零點調(diào)整 即微量標尺 0 點與游標(光屏)刻線相距 3 格以內(nèi)，可轉(zhuǎn)動底板下面 的撥桿(3)調(diào)光射影顏色 若燈光射影顯示騷擾的顏色，明暗不一，可轉(zhuǎn)動和移動聚光鏡的位置。射影不正 如光學投影上的刻度偏上或偏下，可移動一次反射鏡的角度來調(diào)整。射影明晰性 如光學投影上的射影不清晰或重線，可調(diào)放大鏡的距離。折疊(4)調(diào)感量用重心螺絲調(diào)感量。重心螺絲向上移動時感量增大。重心螺絲向下移動時 感量減小。沒有一定經(jīng)驗的人，不要隨意自行調(diào)整感量。(5)調(diào)秤盤當電子分析天平停止使用時，秤盤應正好與下面的托盤輕微接觸，如托 盤太高或太低，可將托盤撥下，調(diào)整托盤螺絲的長短使其摩擦適度。注意事項( 1 )天平室要保持高度清潔，清掃天平室時，只能用帶潮氣的布擦拭，決不能用濕透的拖把拖地。潮濕物品切勿帶入室內(nèi)，以免增加濕度。( 2 )應隨時清潔天平外部，至少一周清潔一次。一般可用軟毛刷，絨布或麂皮拂去天平 上的灰塵， 清潔時注意不得用手直接接觸天平零件， 以免水分遺留在零件上引起金屬氧化和 量變。因此應戴細紗手套或極薄的膠皮手套，并順其金屬光面條紋進行，以免零件光潔度受 損。為避免有害物質(zhì)的存留，在每次稱量完畢后，應立即清潔底坐。橫梁上之瑪瑙刀口的工 作棱邊應保持高度清潔，常使用麂皮順其棱邊前后滑動，用慢速清潔，中刀承和邊刀墊之瑪 瑙平面及各部之瑪瑙軸承也用麂皮清潔。阻尼器的壁上可用軟毛刷和麂皮清潔后，再用 20 30 倍放大鏡觀察是否仍有細小物質(zhì)的存在。( 3 )在電子分析天平和砝碼附近應放有該天平和砝碼實差的檢定合格證書，以便衡量時獲得準確 的必要數(shù)據(jù)。( 4 )天平玻璃框內(nèi)需放防潮劑，最好用變色硅膠，并注意更換。( 5 )搬動電子分析天平時一定要卸下橫梁、吊耳和秤盤。遠距離搬動還要包裝好。箱外應標志方 向和易損符號，并注有精密儀器切勿倒置等字樣。一、電子天平以其操作簡單、稱量準確可靠等優(yōu)點,迅速在工業(yè)生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等方面得到廣泛應用。但因電子天平的計量性能經(jīng)過一段時間的使用后可能發(fā)生變化,國家規(guī)定對其性能應進行定期檢定。檢定電子天平的依據(jù)文件是JJG98-90非自動天平檢定規(guī)程(以下稱JJG98-90),本文結(jié)合具體工作實踐,對電子天平的檢定過程作一些說明。二、兩點說明1.應明確的兩個概念在電子天平的檢定工作中,首先應明確實際分度值d和檢定分度值e兩個概念和它們之間的關系,根據(jù)No76-1國際建議中的定義,電子天平的實際分度值是指相鄰兩個示值之差,它表示電子天平的讀數(shù)能力;而檢定分度值則是用于天平(包括機械天平)的分級和檢定的,并以質(zhì)量單位表示的值。它們之間存在下述關系:de10d。2.應重視的兩步操作電子天平的生產(chǎn)廠家、型號眾多,操作方法各異,但操作使用任何一臺電子天平時都應注意以下兩點:首先應將電子天平調(diào)整至水平狀態(tài),并按規(guī)定時間進行預熱,然后再對其進行校準(可選擇外?；騼?nèi)校方式),以消除不同使用地點重力加速度的不同對其稱量結(jié)果的影響。這一過程是正確檢定(包括使用)電子天平所必須的,否則難以保證檢定(或稱量)結(jié)果的準確性。三、電子天平的檢定JJG98-90中指出評定電子天平的計量性能的指標有8項,其中對使用中的電子天平的周期檢定主要是前4項:鑒別力和靈敏度、最大允許誤差、重復性和偏載的檢定。下面分別對它們作一些說明:1.靈敏度和鑒別力的檢定根據(jù)No76-1國際建議中的說明,靈敏度是指對于一個給定的重量變化(m),衡器的指示值相應能發(fā)生的示值變化(L)。而鑒別力則是表征衡器對微小載荷的反應能力,也即要引起衡器示值有一個可發(fā)覺的變化需要添加的重量是多少。對電子天平來說,鑒別力是一個有意義的概念,而靈敏度則沒有實際意義,因此檢定員不要因為規(guī)程中將二者列在一起說明而產(chǎn)生誤解。對使用中的電子天平鑒別力的檢定,通常允許作簡化處理,即選擇在空載或全載時處于平衡狀態(tài)的天平上,用質(zhì)量為1.4d的小砝碼,輕緩地加放在天平上或從其上拿下,此時原來的天平示值應有變化(具體過程見JJG98-90中表15)。一般來說,使用中的電子天平的鑒別力不會有問題,所以規(guī)程中指出:對于d1mg或e2d的電子天平,允許免檢其鑒別力。2.各載荷點的最大允許誤差的檢定電子天平的最大允許誤差是指天平的線性度,它與電子天平的準確度等級和稱量有關(詳見JJG98-90第8頁表8),其目的是判定電子天平的示值誤差是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。通常,示值誤差(E)由下式來確定:E=I-I0,I為天平指示值,I0為標準砝碼的標稱值。對電子天平來說,這樣計算示值誤差是不夠嚴密的。我們知道,電子天平是數(shù)字顯示方式,其示值的變化不是連續(xù)的,而是以階躍形式進行。這樣,當天平的實際示值處于相鄰兩個數(shù)字之間時,實際示值總是按一定的數(shù)字化整方式,以某一相鄰數(shù)字顯示出來,因此,電子天平的數(shù)字顯示值除含有實際模擬示值外,還包含著數(shù)字化整誤差。在對電子天平進行檢定時,應當剔除這個數(shù)字化整誤差,找到實際模擬示值,以準確確定電子天平的示值誤差。在實際檢定中,常采用附加小砝碼尋求數(shù)字轉(zhuǎn)換點,來進行湊整計算的方法,其過程是:對某一檢定點用相應的標準砝碼L加載,此時天平顯示值為I,然后將e/10值的附加小砝碼Z逐個增加至L時,顯示數(shù)字增加一個字或在相鄰兩個示值間轉(zhuǎn)換跳動。此時即可知數(shù)字化整誤差為(e/2-L),而實際模擬值為(I+e/2-L);由此得到該檢定點的示值誤差E=(I+e/2-L)-L,這就是JJG98-90中檢定電子天平示值誤差的計算公式。JJG98-90中同時指出:對e5d的電子天平允許不作數(shù)字化整誤差的修正,下面以兩個具體實例作比較說明:(實例略)3.重復性檢定重復性是描述電子天平在相同的測量條件下,對同一載荷多次稱量結(jié)果之間的差值,是衡量電子天平稱量結(jié)果能否達到一致的能力。重復性檢定應在空載和加載狀態(tài)下進行,其檢定過程及數(shù)據(jù)處理方法按JJG98-90第45頁表18進行。對e5d的電子天平同樣允許省略數(shù)字化整誤差的修正過程而直接用天平示值減去砝碼質(zhì)量值來計算重復性誤差。4.偏載檢驗偏載檢驗又稱四角誤差檢驗,它是通過將載荷放置在稱盤上不同的位置來檢驗天平提供一致結(jié)果的能力。在實際檢定工作中,應根據(jù)電子天平的使用要求來確定檢驗載荷,具體內(nèi)容和方法參見JJG98-90中第55頁說明。調(diào)整天平(1)調(diào)水平使用電子分析天平前位兩個底腳螺絲調(diào)正水準器。氣泡在水準器正中央即為水平。(2)調(diào)零點即使微量標尺上的 0 點與游標(光屏)刻線完全重合。較大的零點調(diào)整 可移動橫梁上左右平衡螺絲的位置。較小的零點調(diào)整 即微量標尺 0 點與游標(光屏)刻線相距 3 格以內(nèi)，可轉(zhuǎn)動底板下面 的撥桿(3)調(diào)光射影顏色 若燈光射影顯示騷擾的顏色，明暗不一，可轉(zhuǎn)動和移動聚光鏡的位置。射影不正 如光學投影上的刻度偏上或偏下，可移動一次反射鏡的角度來調(diào)整。射影明晰性 如光學投影上的射影不清晰或重線，可調(diào)放大鏡的距離。(4)調(diào)感量用重心螺絲調(diào)感量。重心螺絲向上移動時感量增大。重心螺絲向下移動時 感量減小。沒有一定經(jīng)驗的人，不要隨意自行調(diào)整感量。(5)調(diào)秤盤當電子分析天平停止使用時，秤盤應正好與下面的托盤輕微接觸，如托 盤太高或太低，可將托盤撥下，調(diào)整托盤螺絲的長短使其摩擦適度。注意事項( 1 )天平室要保持高度清潔，清掃天平室時，只能用帶潮氣的布擦拭，決不能用濕透的拖把拖地。潮濕物品切勿帶入室內(nèi)，以免增加濕度。( 2 )應隨時清潔天平外部，至少一周清潔一次。一般可用軟毛刷，絨布或麂皮拂去天平 上的灰塵， 清潔時注意不得用手直接接觸天平零件， 以免水分遺留在零件上引起金屬氧化和 量變。因此應戴細紗手套或極薄的膠皮手套，并順其金屬光面條紋進行，以免零件光潔度受 損。為避免有害物質(zhì)的存留，在每次稱量完畢后，應立即清潔