天平基础知识ppt课件.ppt

奥豪斯仪器 天平基本原理 机械天平 杠杆原理 弹簧原理电子天平 电磁补偿原理 应变电阻原理 振弦原理 电磁补偿原理天平 用电磁力平衡被称物的重量 d 实际分度值天平可以显示的最小读数或两个显示读数之间的最小增量e 检定分度值OIML国际法定计量组织 合法贸易结算接受的仪器可读性 是经检定认证后的任意两个显示读数之间的最小增量中国计量检定规程有关规定 有刻度 有辅助装置的天平 其检定分度值e应当满足 d e 10d 天平技术指标 分度值 天平的分类和等级 天平可分为 标准天平 和 工作用天平 凡直接用于检定传递砝码质量量值的天平均称为 标准天平 如比较器 其他的天平 一律称为 工作用天平 天平可分为级 I II III IIII 天平等级的判断 n 检定分度数Max 最大称量e 检定标尺分度值n Max e例如 CP214d 0 1mg e 1mgn 200 0 001 2x105对照下表 得出CP214属于级天平 I II I III IIII 天平等级的判断 判断天平好坏的标准 1 偏载检验 四角误差 偏载检验指在秤盘上有规律地改变同一载荷位置 确定天平的示值是否不受载荷分布方式影响的一种检验 天平的四角误差是指各偏载点示值与中心点示值之差 用于检验四角误差的试验载荷等于天平最大称量的1 3 奥豪斯生产时使用半载 误差范围 3d 双量程天平检定四角误差应该当作两台天平按不同的量程分别检定 四角误差测量点 判断天平好坏的标准 2 示值误差 线性误差 线性检定是指加载试验时 所加载荷与相应示值之间的线性关系好坏的一种评估 常用天平示值与理想线性示值即从零载到最大称量的连线之间的正或负最大偏差值表示 非线性带 典型线性 理想线性 质量 显示值 线性检定方法 1 直接比较法清零 并记录零载示值0 逐渐单调往上加载 直到天平最大称量 并记录个测量点的示值 其后 逐渐单调卸载 直到零载荷为止 并记录个测量点的示值 误差计算 根据天平的最大允许误差范围 逐点比较各载荷加载示值误差和卸载误差是否超过相应的允差范围 线性校准 线性校准 通过对全量程范围内的多个点的称量结果的线性化来消除误差 使得显示称量结果与参考质量的比例接近1 1 天平的线性误差通常为 S 型 即低量程范围内称量值偏小 高量程范围称量值偏大 重复性检定 重复性误差指相同载荷在相同的称量条件下在同一测量点多次测量结果的差值不得大于该载荷点下最大允许误差的绝对值 相同测量条件包括 测量仪器 测量程序 操作者 测量地点 环境条件等天平重复性的优劣不仅取决于天平本身的性能 还取决于称量的环境条件 检定操作人员的熟练程度等因素试验载荷应选择80 100 最大称量的单个砝码 测试次数不少于6次 天平重复性等于Emax Emin 式中Emax为加载时天平示值误差的最大值 Emin为加载时天平示值误差的最小值 Emax Emin MPE 重复性检定 奥豪斯公司重复性检定均采用满载 反复10次加载 卸载 分别记录10次加载示值 10次空载示值 重复性检定采用一倍的标准偏差 1S 值 1S 1 3MPE标准偏差计算公式 重复性检定 式中 n 测量次数 算术平均值xi 测得的每次加载示值或空载示值 各级天平最大允许误差MPE I 级 II 级 III 级 IIII 级 各级天平最大允许误差MPE 例如 200克0 0001天平 d 10 4g e 10 3g0 m 5 104 e 0 m 50g 适用误差 0 5e即 5d5 104 e m 2 105 e50g m 200g 适用误差 1e即 10d2 105 e m 200g m 适用误差 1 5e即 15d 天平的最小称量 最小称量 小于该载荷值时称量结果可能产生过大的相对误差 天平的最小称量 砝码 带修正值及不确定度校准证书的砝码砝码是一种复现质量值的实物量具 它具有一定的物理特性和计量特性 形状 尺寸 材料 表面状况 密度 磁性 质量标称值和最大允许误差等 没有校准证书 不能用于GLP GMP等等 不能用于证明 带校准证书的砝码 具有可追溯行 可以用于质量保证 可以用于证明文件 怎样选择合适的校准砝码属于法制计量范畴的根据OIML相关规定选择合适的砝码 属于非法制计量范畴的 可以参考OIML相关规定选择砝码 砝码 天平的使用和常见故障 天平的正确使用为何要强调天平预热校准天平的理由和必须性样品和容器的物理性质对天平称量的影响天平最常见故障及维护保养 正确使用电子天平 通电 充分预热天平 运动天平 校准天平 使用天平 预热天平 电子天平没有电源开关 只要接通电源 立即开始预热 预热开始一段时间内 天平显示值有时会呈现越来越大的单方向漂移 这是正常现象 稳定后 去皮回零 d 0 1mg天平 建议预热0 5 1小时d 0 01mg天平 建议预热1 2小时 运动天平 目的 使处于休眠状态的天平逐步进入工作状态方法 用相当于天平最大称量的砝码或物体在秤盘上反复加载和卸载10次或更多次 不在意天平的显示值和是否回零d 0 1mg天平 可以省略d 0 01mg天平 必须运动天平 校准天平 应用平衡原理工作的电子天平所称量的是物体的质量根据物体的质量守恒定律 在任何地方称量同一个物体 它的质量应是相同的只有通过天平的校准技术才能实现 校准天平的理由 各地的重力加速度g不相等 必须对指定的校准砝码的质量进行重新赋值 得到一个新的流经线圈的电流值 在同一地方 由于温度和各种漂移的影响 原来已校准的天平也会发生变化 因此在使用前还要作校准 天平采用的校准技术 外部砝码校准简单内部砝码校准FACT全自动校准技术ProFACT专业的全自动校准技术 CalInt ProFACT FACT CalExt FACT全自动校准技术 F A C T FullyAutomaticCalibrationTechnology温度漂移触发的全自动校准技术 如EP天平 采用内置砝码消除环境温度漂移对称量结果准确性的影响称量环境温度漂移值 2 天平启动自动校准 FACT FACT全自动校准技术 FACT 环境温度变化导致天平内部传感器温度变化超过允许温度公差范围3时 天平启动自动校准 FACT ProFACT专业的全自动校准术 Pro F A C T ProfessionalFullyAutomaticCalibrationTech 温度漂移和时间触发的专业的全自动校准技术采用2组内置砝码 还可实现天平的线性校准功能温度漂移值 1 5 天平启动自动校准 ProFACT ProFACT的线性校准功能 内置两组砝码校准过程同时加载砝码m1和m2分别加载砝码m1分别加载砝码m2校准半载点 使用天平 依此完成上述三个步骤后 才能准确稳定地使用天平 样品和容器的物理性能对称量的影响 天平的安放环境不好样品和容器的温度样品的水份增加或丢失样品和容器的静电现象样品和容器的磁化 样品的称量值显示朝一个方向频繁变化 温度 解决方法 不要直接称量从烘箱或冰箱里取出的样品保持样品同天平称量室温度相近使用镊子夹取样品不要把手放入天平称量室防止称量室升温使用表面积小的样品容器 吸湿 蒸发 样品的称量结果缓慢的增大或减少 解决方法 使用清洁干燥的称量容器并保持称盘上不粘有灰尘 污染物 水滴使用细颈容器给容器上盖或上塞表示称量稳定的 出现 立即读数 静电 每次称量容器都显示不同的称量结果称量显示不稳定结果的重复性很差 通过加湿机或适当调整空调系统来增加空气湿度 理想的相对湿度为45 60 加屏障隔绝静电力 把称量容器放在金属盛器中 使用不同的称量容器塑料玻璃金属差好非常好使用工业抗静电枪给天平接地 解决方法 磁性 样品的称量结果依赖它在称盘上的位置 称量结果的重复性差 解决方法 对铁制或铁合金磁性样品 铁 钢 镍等 进行脱磁加大样品与称盘间的距离使用天平的下称钩把样品放在导磁合金制的盛器里 天平的常见故障 天平称量不稳定 天平称量不稳定 天平称量不稳定空载时0 0000g单方向漂移空载时0 0000g双方向漂移称量时称量结果走字开机时出现Erro8 4称量室内该不该放置干燥剂 空载时0 0000g单方向漂移天平在预热过程中 会出现单方向漂移使用时d 0 1mg天平 建议预热0 5 1小时d 0 01mg天平 建议预热1 2小时计量时d 0 1mg天平 建议预热3 4小时d 0 01mg天平 建议预热4 5小时 空载时0 0000g双方向漂移天平的内部参数设置不当天平放置的环境不好 气流 震动 温度波动 工作台不稳固 外部强磁场干扰防风玻璃门没有关好 称量时称量结果走字天平的内部参数设置不当天平放置的环境不好 气流 震动 温度波动 工作台不稳固 外部强磁场干扰天平没有充分预热防风玻璃门没有关好样品和容器的物理性能影响 开机时出现Erro8 4天平秤盘与天平不匹配天平秤盘没有安装到位 与防风圈有擦碰天平通电前 秤盘上留有容器 破坏了天平的平衡天平内部出现故障时最典型的现象 称量室内该不该放置干燥剂 天平的常见故障 天平称量结果不准天平没有进行校准外校砝码不准内校砝码不准天平的四角误差超差天平的线性误差超差 天平的保养 维护 清洁持续通电状态避免过度超载天平的校准和检验按出厂标准调整 天平应当注意时刻保持清洁应用天平提供的清洁刷定期清扫称量盘 防风罩 称量室以及天平操作平台 同时应注意保持称量环境的清洁 不洁是引起天平损坏的主要原因之一 稳定的电源供应长期通电使得天平内部形成温度平衡从而有助于读数稳定并延长天平的使用寿命 日常称重应注意始终让天平保持在待机状态 关闭但保持通电状态 避免过度超载超载损坏天平内部元件 降低天平使用寿命 Maintain 如何保养内校天平 假设在同一地点摆放 天平每隔11小时或者温度变化1 5 建议校准一次即每日开机后 做一次自动校准试用于对称量准确度要求级高的工厂或者实验室天平每天自动校准一次 可以连续使用10年 不会影响使用寿命 对于内校天平长时间使用后产生