天平基礎(chǔ)知識(shí)

1、Internal use only奧豪斯儀器奧豪斯儀器(上海上海)有限公司有限公司天平培訓(xùn)材料天平培訓(xùn)材料Internal use only天平基本原理 機(jī)械天平: 杠桿原理, 彈簧原理 電子天平: 電磁補(bǔ)償原理, 應(yīng)變電阻原理, 振弦原理Internal use only電磁補(bǔ)償原理天平 用電磁力平衡被稱物的重量 Internal use only d = 實(shí)際分度值實(shí)際分度值 天平可以顯示的最小讀數(shù)或兩個(gè)顯示讀數(shù)之間的最小增量天平可以顯示的最小讀數(shù)或兩個(gè)顯示讀數(shù)之間的最小增量 e = 檢定分度值檢定分度值 OIML國際法定計(jì)量組織國際法定計(jì)量組織/合法貿(mào)易結(jié)算接受的儀器可讀性；是經(jīng)檢定認(rèn)證

2、合法貿(mào)易結(jié)算接受的儀器可讀性；是經(jīng)檢定認(rèn)證后的任意兩個(gè)顯示讀數(shù)之間的最小增量后的任意兩個(gè)顯示讀數(shù)之間的最小增量 中國計(jì)量檢定規(guī)程有關(guān)規(guī)定：有刻度、有輔助裝置的天平，其檢定分度值中國計(jì)量檢定規(guī)程有關(guān)規(guī)定：有刻度、有輔助裝置的天平，其檢定分度值e應(yīng)當(dāng)滿足：應(yīng)當(dāng)滿足：d e 10d天平技術(shù)指標(biāo)_分度值Internal use only天平的分類和等級(jí)天平的分類和等級(jí)天平可分為天平可分為“標(biāo)準(zhǔn)天平標(biāo)準(zhǔn)天平”和和“工作用天平工作用天平”.凡直接用于檢定傳遞砝碼質(zhì)量量值的天平均凡直接用于檢定傳遞砝碼質(zhì)量量值的天平均稱為稱為“標(biāo)準(zhǔn)天平標(biāo)準(zhǔn)天平”,如比較器。其他的天平如比較器。其他的天平,一律稱為一律稱為“工

3、作工作用天平用天平”.天平可分為天平可分為 級(jí)級(jí) Internal use only天平等級(jí)的判斷n.檢定分度數(shù)檢定分度數(shù)Max.最大稱量最大稱量e.檢定標(biāo)尺分度值檢定標(biāo)尺分度值n=Max /e例如例如:CP214d=0.1mg,e=1mgn=200/0.001=2x105對(duì)照下表對(duì)照下表,得出得出CP214屬于屬于 級(jí)天平級(jí)天平.Internal use only準(zhǔn)確度級(jí)別準(zhǔn)確度級(jí)別最大稱量和所對(duì)應(yīng)的檢定分度值之比最大稱量和所對(duì)應(yīng)的檢定分度值之比 n5104n5103n5102n50天平等級(jí)的判斷Internal use only判斷天平好壞的標(biāo)準(zhǔn)1.偏載檢驗(yàn)（四角誤差）偏載檢驗(yàn)（四角誤差）

4、偏載檢驗(yàn)指在秤盤上有規(guī)律地改變同一載荷位置，確定天平的示值是否不偏載檢驗(yàn)指在秤盤上有規(guī)律地改變同一載荷位置，確定天平的示值是否不受載荷分布方式影響的一種檢驗(yàn)。受載荷分布方式影響的一種檢驗(yàn)。天平的四角誤差是指各偏載點(diǎn)示值與中心點(diǎn)示值之差。天平的四角誤差是指各偏載點(diǎn)示值與中心點(diǎn)示值之差。用于檢驗(yàn)四角誤差的試驗(yàn)載荷等于天平最大稱量的用于檢驗(yàn)四角誤差的試驗(yàn)載荷等于天平最大稱量的1/3。（奧豪斯生產(chǎn)時(shí)。（奧豪斯生產(chǎn)時(shí)使用半載，誤差范圍使用半載，誤差范圍3d.）雙量程天平檢定四角誤差應(yīng)該當(dāng)作兩臺(tái)天平按不同的量程分別檢定。雙量程天平檢定四角誤差應(yīng)該當(dāng)作兩臺(tái)天平按不同的量程分別檢定。Internal use

5、only四角誤差測(cè)量點(diǎn)Internal use only判斷天平好壞的標(biāo)準(zhǔn)2.示值誤差（線性誤差）示值誤差（線性誤差）線性檢定是指加載試驗(yàn)時(shí)，所加載荷與相應(yīng)示值之間的線性關(guān)系好壞的一線性檢定是指加載試驗(yàn)時(shí)，所加載荷與相應(yīng)示值之間的線性關(guān)系好壞的一種評(píng)估，常用天平示值與理想線性示值即從零載到最大稱量的連線之間的種評(píng)估，常用天平示值與理想線性示值即從零載到最大稱量的連線之間的正或負(fù)最大偏差值表示。正或負(fù)最大偏差值表示。非線性帶典型線性理想線性質(zhì)量顯示值Internal use only線性檢定方法1.直接比較法直接比較法l清零，并記錄零載示值清零，并記錄零載示值0；l逐漸單調(diào)往上加載，直到天平最大

6、稱量，并記錄個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示值；逐漸單調(diào)往上加載，直到天平最大稱量，并記錄個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示值；l其后，逐漸單調(diào)卸載，直到零載荷為止，并記錄個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示值；其后，逐漸單調(diào)卸載，直到零載荷為止，并記錄個(gè)測(cè)量點(diǎn)的示值；l誤差計(jì)算：根據(jù)天平的最大允許誤差范圍，逐點(diǎn)比較各載荷加載示值誤誤差計(jì)算：根據(jù)天平的最大允許誤差范圍，逐點(diǎn)比較各載荷加載示值誤差和卸載誤差是否超過相應(yīng)的允差范圍。差和卸載誤差是否超過相應(yīng)的允差范圍。Internal use only線性校準(zhǔn) 線性校準(zhǔn):通過對(duì)全量程范圍內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)的稱量結(jié)果的線性化來消除誤差，使得顯示稱量結(jié)果與參考質(zhì)量的比例接近1:1。 天平的線性誤差通常為“S”型，即低量程范圍

7、內(nèi)稱量值偏小，高量程范圍稱量值偏大Internal use only重復(fù)性檢定 重復(fù)性誤差指相同載荷在相同的稱量條件下在同一測(cè)量點(diǎn)多次測(cè)量結(jié)果重復(fù)性誤差指相同載荷在相同的稱量條件下在同一測(cè)量點(diǎn)多次測(cè)量結(jié)果的差值不得大于該載荷點(diǎn)下最大允許誤差的絕對(duì)值。的差值不得大于該載荷點(diǎn)下最大允許誤差的絕對(duì)值。相同測(cè)量條件包括：測(cè)量儀器、測(cè)量程序、操作者、測(cè)量地點(diǎn)、環(huán)境條件相同測(cè)量條件包括：測(cè)量儀器、測(cè)量程序、操作者、測(cè)量地點(diǎn)、環(huán)境條件等等 天平重復(fù)性的優(yōu)劣不僅取決于天平本身的性能，還取決于稱量的環(huán)境條件天平重復(fù)性的優(yōu)劣不僅取決于天平本身的性能，還取決于稱量的環(huán)境條件、檢定操作人員的熟練程度等因素、檢定操作人

8、員的熟練程度等因素 試驗(yàn)載荷應(yīng)選擇試驗(yàn)載荷應(yīng)選擇80%-100%最大稱量的單個(gè)砝碼，測(cè)試次數(shù)不少于最大稱量的單個(gè)砝碼，測(cè)試次數(shù)不少于6次。次。天平重復(fù)性等于天平重復(fù)性等于Emax-Emin,式中式中Emax為加載時(shí)天平示值誤差的最大值，為加載時(shí)天平示值誤差的最大值，Emin為加載時(shí)天平示值為加載時(shí)天平示值 誤差的最小值，誤差的最小值， Emax-EminMPEInternal use only重復(fù)性檢定奧豪斯公司重復(fù)性檢定均采用滿載，反復(fù)奧豪斯公司重復(fù)性檢定均采用滿載，反復(fù)10次加載，卸載。分別記錄次加載，卸載。分別記錄10次次加載示值，加載示值，10次空載示值。重復(fù)性檢定采用一倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差（

9、次空載示值。重復(fù)性檢定采用一倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差（1S）值。）值。1S1/3MPE標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算公式：標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算公式： niixxnS1211Internal use only重復(fù)性檢定式中：式中：n測(cè)量次數(shù)測(cè)量次數(shù) 算術(shù)平均值算術(shù)平均值 xi測(cè)得的每次加載示值或空載示值測(cè)得的每次加載示值或空載示值 xniixnx11Internal use only各級(jí)天平最大允許誤差MPE最大允許誤最大允許誤差差(以檢定標(biāo)以檢定標(biāo)尺分度值尺分度值e 表示表示載荷載荷m 以檢定標(biāo)尺分度以檢定標(biāo)尺分度值值e表示表示新生產(chǎn)新生產(chǎn)新進(jìn)口新進(jìn)口修理后修理后使用中使用中+/-0.5+/-10m51040m51030m5102

10、0m50+/-1+/-25104m21055103m21045102m210350m2102+/-1.5+/-32105m2104m11052103m11042102m1103I級(jí)II級(jí)III級(jí)IIII級(jí)Internal use only各級(jí)天平最大允許誤差MPE例如：例如：200克克0.0001天平天平,d=10-4g,e=10-3g0m5104 e, 0m50g, 適用誤差適用誤差+/-0.5e即即+/-5d5104em2105 e50gm200g,適用誤差適用誤差+/-1e即即+/-10d2105em,200g 2，天平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn)，天平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn) FACTInternal use o

11、nlyFACT全自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)FACT:環(huán)境溫度變化導(dǎo)致天平內(nèi)部傳感器溫度變化超過允許溫度公差范圍環(huán)境溫度變化導(dǎo)致天平內(nèi)部傳感器溫度變化超過允許溫度公差范圍3時(shí)，天時(shí)，天平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn)；平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn)；FACTInternal use onlyProFACT專業(yè)的全自動(dòng)校準(zhǔn)術(shù)Pro.F.A.C.T.: Professional Fully Automatic Calibration Tech.溫度漂移和漂移和時(shí)間觸發(fā)的專業(yè)的全自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)觸發(fā)的專業(yè)的全自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)采用采用2組內(nèi)置砝碼，還可實(shí)現(xiàn)天平的線性校準(zhǔn)功能組內(nèi)置砝碼，還可實(shí)現(xiàn)天平的線性校準(zhǔn)功能溫度漂移值溫度漂移值1.5，天平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn)，天

12、平啟動(dòng)自動(dòng)校準(zhǔn)ProFACTInternal use onlyProFACT的線性校準(zhǔn)功能內(nèi)置兩組砝碼內(nèi)置兩組砝碼校準(zhǔn)過程校準(zhǔn)過程同時(shí)加載砝碼m1和m2分別加載砝碼m1分別加載砝碼m2校準(zhǔn)半載點(diǎn)Internal use only使用天平使用天平Internal use only樣品和容器的物理性能對(duì)稱量的影響樣品和容器的物理性能對(duì)稱量的影響天平的安放環(huán)境不好天平的安放環(huán)境不好樣品和容器的溫度樣品和容器的溫度樣品的水份增加或丟失樣品的水份增加或丟失樣品和容器的靜電現(xiàn)象樣品和容器的靜電現(xiàn)象樣品和容器的磁化樣品和容器的磁化Internal use only樣品的稱量值顯示朝一個(gè)方向頻樣品的稱量值顯示

13、朝一個(gè)方向頻繁變化繁變化溫溫 度度Internal use only 解解 決決 方方 法法l不要直接稱量從烘箱或冰箱里取出的樣品不要直接稱量從烘箱或冰箱里取出的樣品l保持樣品同天平稱量室溫度相近保持樣品同天平稱量室溫度相近l使用鑷子夾取樣品使用鑷子夾取樣品l不要把手放入天平稱量室防止稱量室升溫不要把手放入天平稱量室防止稱量室升溫l使用表面積小的樣品容器使用表面積小的樣品容器Internal use only吸吸 濕濕 / / 蒸蒸 發(fā)發(fā)Internal use only解解 決決 方方 法法使用清潔干燥的稱量容器并保持稱盤上不粘有灰塵使用清潔干燥的稱量容器并保持稱盤上不粘有灰塵/ /污染物污

14、染物/ /水滴水滴使用細(xì)頸容器使用細(xì)頸容器給容器上蓋或上塞給容器上蓋或上塞表示稱量穩(wěn)定的表示稱量穩(wěn)定的“* *”出現(xiàn)，立即讀數(shù)出現(xiàn)，立即讀數(shù) Internal use only靜靜 電電每次稱量容器都顯示不同的稱量結(jié)果每次稱量容器都顯示不同的稱量結(jié)果稱量顯示不穩(wěn)定稱量顯示不穩(wěn)定結(jié)果的重復(fù)性很差結(jié)果的重復(fù)性很差I(lǐng)nternal use only通過加濕機(jī)或適當(dāng)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)來增加空氣濕度通過加濕機(jī)或適當(dāng)調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)來增加空氣濕度( (理想的相對(duì)理想的相對(duì)濕度為濕度為45%-60%)45%-60%)加屏障隔絕靜電力加屏障隔絕靜電力( (把稱量容器放在金屬盛器中把稱量容器放在金屬盛器中) )使用不同的

15、稱量容器使用不同的稱量容器 塑料塑料 玻璃玻璃 金屬金屬 差差 好好 非常好非常好使用工業(yè)抗靜電槍使用工業(yè)抗靜電槍給天平接地給天平接地解解 決決 方方 法法Internal use only磁磁 性性Internal use only解解 決決 方方 法法l對(duì)鐵制或鐵合金磁性樣品(鐵/鋼/鎳等)進(jìn)行脫磁l加大樣品與稱盤間的距離l使用天平的下稱鉤l把樣品放在導(dǎo)磁合金制的盛器里Internal use only天平的常見故障天平的常見故障天 平 稱 量 不 穩(wěn) 定天 平 稱 量 不 穩(wěn) 定天 平 稱 量 不 穩(wěn) 定l空載時(shí)空載時(shí) 0.0000g 單方向漂移單方向漂移l 空載時(shí)空載時(shí) 0.0000g

16、 雙方向漂移雙方向漂移l 稱量時(shí)稱量時(shí) 稱量結(jié)果走字稱量結(jié)果走字l開機(jī)時(shí)出現(xiàn)開機(jī)時(shí)出現(xiàn) Erro8.4l 稱量室內(nèi)該不該放置干燥劑稱量室內(nèi)該不該放置干燥劑Internal use onlyl空載時(shí)空載時(shí) 0.0000g 單方向漂移單方向漂移天平在預(yù)熱過程中，會(huì)出現(xiàn)單方向天平在預(yù)熱過程中，會(huì)出現(xiàn)單方向 Internal use only空載時(shí)空載時(shí) 0.0000g 雙方向漂移雙方向漂移l天平的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不當(dāng)天平的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不當(dāng)l天平放置的環(huán)境不好：氣流，震動(dòng)，溫度波動(dòng)，工作臺(tái)不穩(wěn)固，外部強(qiáng)天平放置的環(huán)境不好：氣流，震動(dòng)，溫度波動(dòng)，工作臺(tái)不穩(wěn)固，外部強(qiáng)磁場(chǎng)干擾磁場(chǎng)干擾l防風(fēng)玻璃門沒有關(guān)好防風(fēng)玻

17、璃門沒有關(guān)好Internal use only稱量時(shí)稱量時(shí) 稱量結(jié)果走字稱量結(jié)果走字l天平的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不當(dāng)天平的內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不當(dāng)l天平放置的環(huán)境不好：氣流，震動(dòng)，溫度波動(dòng)，工作臺(tái)不穩(wěn)固，外部強(qiáng)天平放置的環(huán)境不好：氣流，震動(dòng)，溫度波動(dòng)，工作臺(tái)不穩(wěn)固，外部強(qiáng)磁場(chǎng)干擾磁場(chǎng)干擾l天平?jīng)]有充分預(yù)熱天平?jīng)]有充分預(yù)熱l防風(fēng)玻璃門沒有關(guān)好防風(fēng)玻璃門沒有關(guān)好l 樣品和容器的物理性能影響樣品和容器的物理性能影響Internal use only開機(jī)時(shí)出現(xiàn)開機(jī)時(shí)出現(xiàn) Erro8.4l天平秤盤與天平不匹配天平秤盤與天平不匹配l天平秤盤沒有安裝到位，與防風(fēng)圈有擦碰天平秤盤沒有安裝到位，與防風(fēng)圈有擦碰l天平通電前，秤盤

18、上留有容器，破壞了天平的平衡天平通電前，秤盤上留有容器，破壞了天平的平衡l天平內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)最典型的現(xiàn)象天平內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)最典型的現(xiàn)象Internal use only稱量室內(nèi)該不該放置干燥劑稱量室內(nèi)該不該放置干燥劑.濕濕干干Internal use only天平的常見故障天平的常見故障天 平 稱 量 結(jié) 果 不 準(zhǔn)l天平?jīng)]有進(jìn)行校準(zhǔn)天平?jīng)]有進(jìn)行校準(zhǔn)l外校砝碼不準(zhǔn)外校砝碼不準(zhǔn)l內(nèi)校砝碼不準(zhǔn)內(nèi)校砝碼不準(zhǔn)l天平的四角誤差超差天平的四角誤差超差l天平的線性誤差超差天平的線性誤差超差I(lǐng)nternal use only天平的保養(yǎng)l維護(hù)維護(hù)/ /清潔清潔l持續(xù)通電狀態(tài)持續(xù)通電狀態(tài)l避免過度超載避免過度超載

19、l天平的校準(zhǔn)和檢驗(yàn)天平的校準(zhǔn)和檢驗(yàn)l按出廠標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整按出廠標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整Internal use onlyl天平應(yīng)當(dāng)注意時(shí)刻保持清潔天平應(yīng)當(dāng)注意時(shí)刻保持清潔l應(yīng)用天平提供的清潔刷定期清掃稱量盤應(yīng)用天平提供的清潔刷定期清掃稱量盤,防風(fēng)罩防風(fēng)罩,稱量室以及天平操作稱量室以及天平操作l 平臺(tái)平臺(tái);同時(shí)應(yīng)注意保持稱量環(huán)境的清潔。同時(shí)應(yīng)注意保持稱量環(huán)境的清潔。l不潔是引起天平損壞的主要原因之一不潔是引起天平損壞的主要原因之一Internal use onlyl穩(wěn)定的電源供應(yīng)長期通電使得天平內(nèi)部形成溫度平衡從而有助于讀數(shù)穩(wěn)穩(wěn)定的電源供應(yīng)長期通電使得天平內(nèi)部形成溫度平衡從而有助于讀數(shù)穩(wěn)定并延長天平的使用壽命；日常稱重應(yīng)注意始終讓天平保持在待機(jī)狀態(tài)（定并延長天平的使用壽命；日常稱重應(yīng)注意始終讓天平保持在待機(jī)狀態(tài)（關(guān)閉但保持通電狀態(tài)）關(guān)