赛多利斯浅谈电子天平校准有啥大学问!
导读:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司认为搬上天平的前期准备工作中最重要也是最有讲究的一环——校准,那么在天平的校准中,又有哪些值得关注的点呢?
来源:未知
发布日期:2020-01-04 15:28【大 中 小】
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司认为搬上天平的前期准备工作中最重要也是最有讲究的一环——校准,那么在天平的校准中,又有哪些值得关注的点呢?
(一)老司机也难免会混淆的微妙概念
早在中学物理课本里,我们就学过物体的重量G=mg(m为物体的质量,g为重力加速度),对于同一个物体,无论把它放置在地球上的任一位置,它的质量都是不会发生变化的。然而,重力加速度g的值在地球上的不同地方是会有微小差异的,因此同一物体在不同地方的重量是不相同的。而电子天平则是采用电磁力与被测物体的重力相平衡的原理来测量物体的重量,并经过内部程序计算和显示出物体的质量,这与托盘天平的称量原理是不同的,所以就会出现同一台电子天平在不同地方称量同一个物体会显示不同的质量结果。此外,诸如温度、湿度等环境因素也会影响电子天平的传感器,导致称量结果的误差。为了避免不确定因素带来的不良影响,就需要在使用电子天平之前进行校准,并在使用周期中进行定期的校准,特别是在对称量结果准确度和精确度敏感的应用中。
校准,是通过一组称量活动,来检测天平的各项计量性能,包括误差和不确定度的分析等。作为一种良好的称量习惯,校准能够有效地保证称量的可靠性。通过校准,能够检测出天平的工作性能,避免物料浪费、返工、过渡使用后的产品召回,定期校准并执行日常测试是降低相关风险的最佳方法。然而,对于一字之差的“校正”,含义却有微妙的差别。
校正,又称标定,是在测量系统中进行的一组操作,提供与将要测量的数量的给定值一致的规定指示。天平在投入使用前、工作一段时间以后、或者变更位置后,都需要进行校正,以消除重力加速度、环境干扰因素等导致的称量误差。通常,需要使用高精度的标准砝码来对天平进行量程校正。综上所述,通过定期的校准和校正,可以减少天平的称量误差,并且对天平的计量性能有一个全面的把握,确保称量结果满足实验和生产的要求。在日常工作中,大家往往比较容易混淆“校准”和“校正”的概念,对于这种严格意义上微妙差别,习惯上大家会有一定程度的通用性,校正也可以被认为是狭义上的校准,本文接下来的内容主要是在此基础上进行讨论。
(二)走近极致考究的校准术
A.关于砝码的学问谈到校准,起到至关重要作用的就是砝码。砝码是具有一定物理特性和计量特性且能够复现质量值的一种实物量具,关于其形状、尺寸、材料、表面状况、密度、磁性、质量标称值、最大允许误差等指标都有非常严格的规定。作为标定、校验衡器的最普遍也是最重要的工具,国际法制计量组织(OIML)对砝码进行了明确的等级划分,共分为9个等级:E1、E2、F1、F2、M1、M1–2、M2、M2–3、M3,等是按照不确定度来分,等砝码有修正值;级是按照示值误差来分,级砝码没有修正值,只要其示值误差在此范围内都是认为合格的。
从校准的方法上来讲分为内校和外校。内校是指利用电子天平内部安装的校准砝码并遵循内部标准程序进行校准。校准时只需按一下校准键,电机会驱动带内置砝码的升降装置,对天平进行加载,从而实施并完成校准。外校是指利用外部砝码对天平本身误差进行修正的方式进行校准。事先需检查外部砝码是否通过检定,并在检定有效期内,主要是为了确保砝码满足相关标准对实物量具的控制要求。开始校准时先按下校准键,再通过手动把指定量程的砝码放到电子天平秤盘上,来完成校准过程。通常,外部砝码可能会受到灰尘沾染、日常磨损和酸碱腐蚀等自然因素的不良影响,所以为了保证计量工作的准确性,外部砝码也需要定期进行校准,常常需有相关资质的计量检测机构做测试;再加上人为拿错砝码的可能性,因此外校型天平对人为操作的要求会更加苛刻。
而内置砝码的天平一般不会出现这些情况,并可以通过修改天平的校正程序参数来修正偏差。综上所述,内校可以有效避免不确定因素所造成的误差,相比外校是一种更加节约成本的方法。无论是内校还是外校,电子天平在使用之前都必须进行预热(万分之一位天平需要至少1个小时的预热),其次进行水平调节,之后就可以开始进行校准了(以下步骤为传统校准方法,具体不同品牌和型号的天平会有一定的差异):第一,确保秤盘上没有称量物品时应稳定地显示为零位。第二,按“CAL”键,启动电子天平的校准功能。第三,内校型天平的显示器由“C”变成零位时,表示校准结束;外校型天平的显示器上首先显示需要准备的砝码的质量值,其次将与天平准确度级别相对应等级的标准砝码放在天平的秤盘上。当屏幕显示值不变时,取出砝码,屏幕显示“Done”之后说明已经完成校准。第四,如果在校准中出现错误,电子天平显示器将显示“Err”,或“Timeout”,应重新进行校准。
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