| 标题 | 温度对高精度电子天平称量准确度影响的研究 |
| 范文 | 赵鹏 侯雯 摘 要：高精度电子天平在使用过程中的称量准确度会受温度、气流、电磁干扰等各个因素的影响。而温度变化对其影响尤为明显，为保证称量准确度，在电子天平使用过程中应重点监控温度。 关键词：电子天平；准确度；温度影响 高精度电子天平主要是指分度值小于0.OOOlg，要想保证天平称量的准确度就必须使用性能较高的天平，而且操作过程也十分有必要有高要求，有的时候操作者没有注意到周边温度、气流等环境的变化，导致测量结果出现误差，所以说测量之前必须要做好准备工作。 本文针对高精度电子天平在温度变化下的影响进行分析，进而提出如何更好的在不同温度下来保证高精度电子天平测量的准确度。 高精度电子天平概述 高精度电子天平是一种非自动衡器，它是利用电磁力平衡的原理来称量物体的，其操作过程与一般的电子秤有一定的区别，高精度电子天平内装载有压力传感器，一旦物体接触电子天平秤盘，压力传感器就会接收到物体的压力，而压力传感器在不同的压力下发生不同的形变，同时电阻也发生相应的变化，而电压数值也随之变化，简单来说压力越大，电阻就越大，电压数值也就越大；此外高精度电子天平内还有一个计算公式的处理器，电压数值会在处理器中通过编制好的公式进行计算，最后在显示屏上以质量大小的形式显示出具体的计算结果。先进的电子信息技术在高精度电子天平上得以充分的利用，通过信息转化原理来对物体进行称重，因为处理器只能处理电压信息，所以就把压力信息快速地转化为电压信息，并通过公式迅速地计算出准确的计量结果。 电子天平误差分类 高精度电子天平是精密电子仪器的一种，不可避免其称量结果很容易受到外界因素的影响，哪怕是微乎其微的因素，所以高精度电子天平是容易产生误差的。在高精度电子天平称量过程中无法避免的误差就是随机误差，随机误差发生有很多原因，但对称量的结果影响比较小，通常会被忽略。系统误差在高精度电子天平称量过程中也常有发生，这种情况主要是由于电子天平精度规则的设置，在周围磁场、电压、温度等变化下受到变化，从而导致系统误差的发生。而本文要研究的温度影响因素就是系统误差，电子天平内的平衡式传感器在温度的变化下产生影响。 3 温度对高精度电子天平称重准确度的影响 高精度电子天平的称量一般是固定在某一位置上，操作者也基于稳定，其前期也会进行重复性的测试，一般情况下如果周围有明显的气流变化或者温度变化，操作者会有一定的感知和识别，同时也会使用一定的手段来避免这些因素造成的影响。但是一些细微的变化，看不见又摸不着，不能被人所识别，这种情况下就要重点关注了。 在环境因素对高精度电子天平的影响中，温度是最重要的一个因素。高精度电子天平的使用中经常有用户反馈说称量结果不准确，每次都不同，出现数值漂移的现象。具体分析可能是两个方面的原因：第一可能是电子天平内的传感器自身性能不好，尤其是蠕变性；第二可能是温度的变化导致天平预热时间不充足。高精度电子天平的精度在0.0001g以下，在恒温的实验室中通电开机要充分预热两个小时才能进行称重，而这种是在温度恒定的情况下进行的。一台高精度电子天平是新的，或者是从室外搬进实验室内进行使用，由于室内和室外的溫度不同，即使开机预热两个小时也有可能达不到准确的称量结果。这是因为高精度电子天平内的传感器是在EMC屏蔽罩内，而外壳又有重重保护层，传感器是压力转换的核心，要想传感器的温度达到稳定，那就需要内外热交换经过相当长的时间，这样才能是的传感器的温度与外界一致。一般来说建议高精度电子天平在使用前在室内静止放置24小时以上，重复称重得到相同数值再进行使用，这样结果才更精确。对于不同温度的物体，其称重的结果也会不同，这是因为低于或高于天平称量室温度的样品可能导致天平称量室内的温度变化及空气对流，导致称量的结果的准确性也不高。 4 电子天平在称量前的预热 高精度电子天平主要是通过电磁力平衡传感器来实现压力转换的，所以电子天平的性能高低与设备的磁通有直接的关系，而温度对电子天平的磁通也有一定的关联。如果高精度电子天平在使用前没有预热，这将导致电子天平的磁通量在测量过程中随着天平内部温度的升高而发生变化，进而导致流经线圈的电流减小，最终导致称重测量发生变化。因此，高精度电子天平称量准确度的保证的前提就是在称重之前，必须充分预热。从通电预热开始的一段时间内，天平有时会表现出越来越大和缓慢的变化，即单向漂移。只有当天平完全预热时，磁缸才能达到热平衡，真正的平衡是要在这种变化的过程就结束之后才能达到。一般情况高精度电子天平一旦通电，就表示天平进入了预热阶段，即使显示器上没有显示。电子天平上的“开/关”按钮只是一个开关显示。对于经常称重的天平，建议不要拔掉电源，让电子天平随着温度变化自动预热，长期处于预热状态下的电子天平称重准确性高，特别是对于高精度的天平。如果条件允许，长期持续供电，始终保持天平提前预热状态，这也是一个因素，以确保称重值是准确的。 另外，为了避免因为样品和容器的温度不同对电子天平的影响，所以在使用高精度电子天平称量时，要确保容器与样品的温度和室内的温度相同，样品从冷藏室或者干燥器内拿出来要静止放置与室内温度相同后再称量。 5 总结 通过以上的分析，高精度电子天平应用的范围在不断地扩大，各个领域对高精度电子天平的要求也不断提高，从上文的分析可以获知，目前，温度变化是影响电子天平称量准确性的重要因素。因此，相关部门在应对未来高精度电子天平在各个领域的广泛应用下，必须充分考虑影响高精度电子天平称量的准确性的因素，尤其是温度变化带来的影响，并采取有针对性的措施来消除这种因温度变化造成的系统误差，以此来确保称量的准确性。 参考文献： [1]魏凤儒.提高电子天平称量的准确性[J].计量与测试技术，2012（08）. [2]黄强，滕召胜，唐享，林海军，刘亚坤.电子分析天平温度漂移补偿算法研究[J].2015.9. [3]高红芳.电子天平计量检定影响因素及对策研究[J].山东工业技术，2017. |
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