天平砝码

称量不仅仅是为了得到一个样品的质量，显示值与真值之间的误差远比它本身重要，决定相关分析可靠性的关键是误差。 可现实..... 我们习惯用分辨率评估误差。01天平是一种衡器，由埃及人发明，是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成，在杠杆的两端各有一小盘，一端放砝码，另一端放要称的物体，杠杆中央装有指针，两端平衡时，两端的质量相等。天平在实验室中常见，而且必要。现代的天平，有普通天平、分析天平，有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平，越来越精密，越来越灵敏，种类也越来越多。虽然最根本的原理还是一样的，但不同种类的天平，价格又可能相差非常多，让人眼花缭乱，无从选择。 今天我们就天平校准的区分，“外校” or “内校” ，进行天平选择的分析和介绍。02电子天平在的使用中，为确保天平灵敏度等处于最佳状态，需定期进行平衡校准。市面上常见的电子天平校准方式有内校和外校。外校型 电子天平：指通过手动，校准时先按校准键，再把标准砝码放到电子天平秤盘上，来完成校准过程。砝码用单独的砝码盒保存。內校型 电子天平：指校准砝码在电子天平内部，用电机驱动有内置砝码升降装置的电子天平，校准时只需按一下校准键就可以自动完成校准过程。03电子天平的准确性与校准方式无关，主要看砝码的等级和电子天平传感器质量。一般新出厂的天平所带的外带砝码和内置砝码等级是相同的，所以准确性基本没有区别。但随着使用时间的推移，外带砝码的损耗一般比内置砝码要大：会受灰尘、酸碱腐蚀等等影响，例如一个手指印就会有几十微克重。如果保管不当还有丢失的情况存在。所以若出现计量检验不合格的情况，就需要更换砝码。内置砝码的天平一般不会出现上述情况，并可以通过修改天平的校正程序参数来修正偏差。免去外校操作步骤的繁琐，方便快捷，但价格会普遍比外校天平价格贵20%左右。而如果对天平的精密度要求非常高的， 也可以对内校天平按外校步骤进行校准，这样得到的校准报告是最精确的。另外，有些品牌还推出了带有自动校准功能的外校天平，例如赛多利斯的带eCheck功能外校电子天平。会在插电源开机时自动启动，把内校砝码加载上去看偏差多少，并把偏差部分修正过来。但不能手动启动，也没有校准报告输出，是天平为了自检而设的功能。 虽然此类天平也是必须按外校步骤定期进行校准，但是对于对实验精度要求相对比较高的客户，就能免去校准周期内发生的误差，而价格也是和普通外校天平相差无二。总的来说，外部校准的缺点是操作比较复杂，对砝码要求比较严格，如果砝码有灰尘或磨损现象，会对校准产生影响，但是外校方式可选择性强，用户可以用不同质量的砝码进行校准；内部校准方式操作简单，省略很多操作步骤，也避免了标准砝码不同而带来的误差，但价格上比外校型天平高很多。任何抛开实验要求的对比都是耍流氓。大家可根据自己的实际情况（实验精度要求、经费等）选择合适的天平。● ● ●精选原创文章列表 全球仅有的烷基汞气相专用柱，到底好不好用？ 日化企业如何在变化中的行业“求变”—— 记第四届化妆品技术研讨会 90后广药女生的抉择之一：毕业了要不要去小私企？ 请挑些日子有功的事情坚持一二 惊讶！德国制造竟然是山寨货的先驱？ 十年好基友，竟瞒着对方... 那么，新柱子到底要不要及时测柱效？ 广州绿百草正式成为德国Sartorius授权经销商 广州绿百草正式成为美国VWR公司授权代理商 跳槽高峰期，如何找到一份好工作？ 一个仪器经销商小老板对员工的年会讲话 用心坚持一件事4年，会带来什么？仪器经销商：说好的2016一起赚钱，我怎么就剩个裤衩？ 惊讶！雾霾是怎样干掉我们的？ 仪器随笔 — 谁送了我一个奶酪 十载 ? 人物 | 一个六年"特训"老油条销售经理的辗转发展 广州绿百草炫十年风采丨第八届慕尼黑（上海）生化展完美落幕 十载 ? 人物 | 一个分析仪器行业“小”老板的打工创业之路 用尽洪荒之力，叫你如何避免IKA T18刀头损坏 关于鸦片面膜中的禁限用物质——“糖皮质激素”的检测全面解决方案汇总 阿蛋学仪器 | 色谱分离的原理 So Easy ！ 1万多买的新色谱柱柱压猛然飙升？原因竟然只是1个小失误！！广州绿百草 实验室综合供应商

依据《JJG1036-2008电子天平》检定规程术语最大秤量：不计添加皮重时的最大称量能力；最小秤量：小于该载荷时称量结果可能产生过大的相对误差；称量范围：最小秤量和最大秤量之间的范围。计量性能要求检定分度值(e)： 用于划分天平级别与进行计量检定的，以质量单位表示的值；实际分度值(d)： 相邻两个示值的差；准确度级别： 天平按照检定分度值和检定分度数，划分成下列四个准确度级别：特种准确度级、高准确度级、中准确度级 、普通准确度级 ；偏载误差： 同一载荷下不同位置的示值误差，均应符合相应载荷最大允许误的要求 ；重复性：同一载荷多次称量结果间的差值，不得超过相应载荷最大允许误差的绝对值；示值误差：加载或卸载时各载荷点的示值误差不得超过相应载荷最大允许误差的要求。天平准确度级别与e、n的关系用d计算最小秤量，例如：一台电子天平，d=1mg，e=10mg，Max=210g，计算最小秤量。对照上表，该天平为级天平，而1mg≤e≤50mg，所以该天平的最小秤量Min=20d=20mg。确定天平的准确度等级，例如：一台天平，d=1mg，e=10mg，Max=210g，由公式 ，查表，5×103≤n≤1×105，所以该天平为 级天平。最大允许误差通用技术要求外观要求：1、天平必须具备下列标记：制造厂名称或商标、产品名称、准确度级别、型式批准标记、制造计量器具许可证标记、最大秤量、最小秤量、实际分度值、检定分度值、出厂编号、出厂日期等；2、适当时必备的标记：电源电压、电源频率、在满足正常工作要求时的特殊温度界限、由若干独立但又相互关联的模块组成的天平，每一模块均应有识别标记。结构的一般要求：1、自检程序、显示相关符号、表明工作状态；2、温度要求（-10℃～＋40℃）；3. 可备有接口与外部设备连接，并数据传输不受干扰；4. 具有良好绝缘和耐压。称量结果的示值：1、读数装置的读数准确、可靠、清晰；2、超过Max+9e时，应无显示或显示溢出；3、示值形式（含有计量单位，多显示器时应一致）；4、数字示值（至少应从最右端起显示出一位数字、小数和整数用“.”分开，分度值自动改变时， “.”保持在原位。）；5、打印（未平衡时，不得打印）。水平指示器：天平应安装水平指示器，并将水平指示器牢固安装在操作者明显可见的位置。未安装水平指示器的天平，不应有显见的倾斜。置零装置：1、天平可以有一个或多个置零装置；2、置零装置的效果不得改变天平的最大秤量；3、初始置零装置的效果不应超过20%最大秤量。零点跟踪装置：1、天平应具有零点跟踪装置，零点跟踪装置在出厂时默认为开启状态；2、置零装置和零点跟踪装置的总效果，不得超过最大秤量的4%。注：通常出厂设置零点跟踪为4d～5d，一般用10d摆脱零点跟踪。去皮装置：1、去皮装置应能保证准确置零，从而进行净重衡量；2、去皮装置不得在零点以下或最大秤量以上使用。主要器具-砝码应配备一组标准砝码，其扩展不确定度（k=2）不得大于被检天平在该载荷下最大允许误差绝对值的1/3，该标准砝码的磁性不得超过相应要求。 实际分度值（d）标准砝码等级1μgE2等级0.01mgE2等级0.1mgE2等级、F1等级1mgE2等级、F1等级、F2等级＞1mgE2等级、F1等级、F2等级检定项目偏载误差：试验载荷选择1/3(最大秤量+最大加法除皮效果)的砝码。优选个数较少的砝码，如果不是单个砝码，允许砝码叠放使用。单个砝码应放置在测量区域的中心位置，若使用多个砝码，应均匀分布在测量区域内。按秤盘的表面积，将秤盘划分为四个区域，下图为天平偏载误差检定位置示意图。Ec≤MPE，示值误差应是对零点修正后的修正误差。本规程与原规程不同，在对偏载测试时应对零点进行修正。例如：E0=-0.5g，E=0.5g，则Ec=E-E0=0.5-（-0.5）=1.0g重复性：1、相同载荷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；2、如果天平具有自动置零或零点跟踪装置，应处于工作状态；3、试验载荷应选择80%～100%最大秤量的单个砝码，测试次数不少于6次；4、在做重复性检定时，试验载荷可以选取接近80%～100%最大秤量的单个砝码测试，如：Max=210g，重复性测试可以选取200g测试；5、测量中每次加载前可置零。重复性检定时不用记录零点示值，每次加载前可将天平置零，这与原规程不一样；6、天平的重复性等于Emax-Emin，式中Emax为加载时天平示值误差的最大值；为-Emin加载时天平示值误差的最小值，Emax-Emin≤MPE。示值误差：1、各载荷点的示值误差不得超过该天平在该载荷时的最大允许误差；2、测试时，载荷应从零载荷开始，逐渐地往上加载，直至加到天平的最大秤量，然后逐渐的卸下载荷，直到零载荷为止；3、试验载荷必须包括下述载荷点：空载、最小秤量、最大允许误差转换点所对应的载荷（或接近最大允许误差转变点）、最大秤量；例如：一台电子天平，d=0.1mg，e=1mg，Max=210g；试验载荷必须包括：1mg，10mg，50g，200g，210g这几个载荷点；4、无论加载或卸载，应保证有足够的测量点数，对应首次检定的天平，测量点数不得少于10点；对于后续检定或使用中检验的天平，测量点数可以适当减少，但不得少于6点。 Ec≤MPE，示值误差应是对零点修正后的修正误差。计算公式：E=I+0.5e-ΔL-L，Ec=E-E0E——化整前的示值误差；I——天平示值；e——检定分度值（e≠d时，d代替e）；ΔL —— 附加砝码值；L ——载荷值；E0——零点或零点附近的误差。注：按本规程要求检定合格的天平发给检定证书，检定不合格的天平发给检定结果通知书，并注明不合格项目。检定周期 一般不超过一年 。 本文内容来源于网络，用于交流学习，如有侵权，请联系我们删除！--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------超微量天平的优势创新调整系统新的 2 点式调整系统确保非常高的测量精度，同时减少线性误差，在整个称重量程内保证可靠结果。首屈一指的测量精度*新 Tegra 系列处理器与专为根据环境条件调整筛选而设计的原创解决方案相结合，确保出众的工作条件可重复性和快速结果稳定性。新的数据管理体验可扩大至高达 32 GB 的内存能够记录复杂报告形式的测量数据，以及显示统计数据等信息的图表。可重复性，符合 USP非常好的称重精度和 sd ≤ 1d 的可重复性，加上符合 USP 要求（第 41 和 1251 条），为重量测量品质树立新的标准。符合人体工程学，操作安全终端和称重设备之间的无线通信支持在层流柜和通风橱中使用天平。通过移动设备操作Wi-Fi 功能支持将天平数据传输到使用 iOS 或 Android 系统的移动设备。数据安全性由于采用 ALIBI 内存自动执行测量结果记录，您的数据始终安全，并且可以在需要时随时使用。

前情回顾在本系列上一期关于电子天平水平调节的分享中，小编主要针对水平调节的必要性、原理、以及调节方法等方面进行了详细的梳理和通俗易懂的阐述，特别是就容易搞错的调节规则与手法为大家总结了详细的法则，相信小编手把手式的经验传授应该能为大家的实际操作起到实质性的帮助吧。水平调节的话题告一段落，本期小编将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？ 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（Calibration），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（Adjustment），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。 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。在砝码的众多指标当中，和校准关联度最高的就是最大允许误差（MPE）了，国际相关法规条款对各个等级的砝码的MPE有明确的规定，以下表格是对电子天平所常用质量标称值砝码MPE的说明（误差值以毫克为单位）： 从上图可看出，在相同质量标称值的情况下，MPE的大小跟砝码等级的高低成反比；在相同砝码等级的情况下，MPE的大小跟质量标称值的大小成正比。 同时，在国家标准的相关规定里，根据检定分度值e和检定分度数n将电子天平分为四个准确度级别，由高到低依次为特种Ⅰ、高Ⅱ、中Ⅲ、普通Ⅳ准确度级。结合砝码MPE的变化趋势可得出，准确度越高的天平需要用越高等级的砝码进行校准，这样校准天平的数据就越精准。比如十万分之一和万分之一天平应选用E级系列砝码校准，千分之一天平应选用E2或F1级砝码进行校准，以此类推。B. 校准的分类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，第一个点为零点，第二个点为天平的最大量程，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、半量程和最大量程。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。 以上两图描述了电子天平在实际载荷m和称量示值W之间的线性关系，左图的直线为理想线性特征曲线，右图为实测曲线（非线性曲线）与理想直线的对比，其中非线性就是指不按比例、不成直线的关系，且函数的一阶导数不为常数。m0处的NL为称量示值与实际负载间的非线性误差。在天平的称量规格说明书中，线性通常表述为在不断增加负载的测试中得到的最大误差值（以克为质量单位），误差值越小，说明线性度越高，称量越准确。 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最大程度的准确，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）： 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“Time out”，应重新进行校准。 校准术的变革——奥豪斯AutoCal™ 全自动校准技术怎么样，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。如果你还在为传统校准方法中麻烦的人为操作而发愁，那不妨来看看为天平校准带来全新变革的奥豪斯AutoCal™ 全自动校准技术吧！ 奥豪斯AutoCal™ 是针对环境温度漂移和时间触发的专业全自动校准技术，在传统的内校基础上进行了全新的改良，在温度漂移值超过±1.5℃或间隔3~11小时之间（用户可自定义内部校准时间）时，天平校准自动触发，避免了未进行定时校准或手动校准砝码不当等造成天平称量不准确的潜在因素。 目前，AutoCal™ 全自动校准系统在庞大的奥豪斯天平家族里有广泛的应用，特别是Explorer® 准微量天平采用了两组内置砝码，同时拥有量程校准和线性校准功能。在校准过程中，通过同时加载砝码m1和m2，以及分别加载砝码m1和m2校准半载点的方法，可测试天平的线性并自动进行线性校准。 此外，Explorer® 系列十万分之一以下的分析和精密天平以及Adventurer™ AX系列天平的AutoCal™ 通过配备的一个内置砝码，可进行量程校准功能，用户可根据具体的使用需求做灵活的选择！ 听了小编全面细致的讲解，你是不是摸到了校准的门道呢？是不是也想马上动手操作感受一下AutoCal™ 技术的强大之处？如果你有更多关于天平校准的疑难咨询，或正在寻求更专业细致的选型指导，请及时联系我们，我们的工程师们将会在第一时间为您提供专业的解答和建议。最后，小编再次祝大家在旺旺狗年生活幸福吉祥，工作顺心顺意！