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带你了解大有讲究的天平“校准”术
点击次数:400 更新时间:2020-11-23
 

带你了解大有讲究的天平“校准”术

从校准的用途上来讲分为“量程校准”和“线性校准”,在制造和维修过程中需要结合两种校准方式共同实施,而日常使用过程一般只需做量程校准。

量程校准主要是在当前称量环境下对天平进行赋值,通过称量一个已知质量的砝码,来获得实际值和显示值之间的比例关系,作为以后称量显示值计算的系数,目的是消除不同纬度及海拔高度对称量结果的影响、环境温度变化对称量结果的影响,以及天平使用一段时间后积累的误差。通常,量程校准采用比较简单的两点校准法,个点为零点,第二个点为天平的大量程,日常操作起来比较容易,能够使天平快速适应当前的称量环境,保证整个量程范围内的称量准确,是实验室工作人员一种普遍的校准方法。

线性校准主要是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相同。一般来说是在3个点设置电子天平,即零点、半量程和大量程。天平经过线性校准后,其全量程线性误差通常表现为S型,即在零点、半量程、满量程3个校准点误差很小,在1/4,3/4满量程点误差相对较大。为获得更好的线性,可以采取多点修正的方式,比如制造过程中往往采用更科学的5点线性法。当然数学修正只是辅助的,天平的示值误差还是取决于其本身的真实性能。

由于线性校准采用的是分段误差比较,节点越多,非线性误差就越小,实测曲线就越接近于理想的拟合直线,因此线性校准是保证每一个称量范围都做到很大程度的准确,从而对校准的条件会有更加严格的要求。通常,线性校准过程在恒温恒湿的环境下,由机械手自动完成。校准时需准备相应的多个砝码,非专业人员严禁私自进行操作,否则不能恢复原有程序,影响天平的正常使用。

综上所述,量程校准和线性校准各有各自的特点和用途,将二者结合能够有效提升校准的质量。

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,常常需付费请省(市)级计量院做测试;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):

,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“Time out”,应重新进行校准。

怎么样,看过了上面的详细介绍,你有没有发现校准是一门相当有技术含量的学问呢?其实,随着称量技术日新月异的发展,校准手段也越来越趋于人性化。

 
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