电子天平秤

大家好，欢迎来到葛老师话说实验室。上一期为大家介绍了电子天平的使用和维护，为保证天平灵敏度等处于最佳状态，需经常对电子天平进行自校或定期外校，那么在实际的维护中，电子天平的內校和外校有什么区别呢，本期就针对以上两点为大家做些介绍。电子分析天平在首次安装、移动位置、实验室温度明显变化等时，为保证电子天平适应本地的重力加速度和环境，最好对天平进行校准。电子天平的校准分为內校和外校两种。內校型电子天平是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完成校准过程。外校型电子天平是指通过手动，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。电子天平的准确性与內校和外校无关，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，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。所以每年的计量检验不合格的话，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、虽然內校天平价格比外校天平价格贵20%左右。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。大家可根据自己的实际情况进行选择。以上就是本期人和《葛老师话说实验室》的全部内容，我们将陆续为您推送各类精彩定评与文章，希望能给您的实验室生活带来些许帮助。 更多详情欢迎来电咨询：400 820 0117 同时欢迎点击我司网站 www.renhe.net 查询更多产品优惠信息 扫描以下二维码或是添加微信号“renhesci”，加入人和科仪的微信平台，即刻成为人和大家庭中的一员。 现在加入更有好礼相送！ 上海人和科学仪器有限公司 上海市漕河泾新兴技术开发区虹漕路39号华鑫科技园区B座四楼（200233） 电话：021-6485 0099 传真：021-6485 7990 公司网址: www.renhe.net E-mail:info@renhesci.com 【上海人和科学仪器有限公司数十年来一直致力于提升中国实验室水平，从提供全球一流品质的实验室仪器、设备，到为客户度身定制系统的实验室整体解决方案，通过专业、细致和全面的技术支持服务实现“为客户创造更多价值”的承诺。主要代理品牌：DRAGONLAB、BROOKFIELD、BRUINS、GRABNER、EXAKT、ATAGO、ART、ILMVAC、IKA、MIELE、MEMMERT、KOEHLER、YAMATO、海洋光学、全谱科技等。】

电子天平如何使用？电子天平的选择：选购及使用电子天平时必须考虑精度等级和对称量范围的要求：选择电子天平除了看其精度，还应看最大称量是否满足量程的需要。通常选取最大载荷加少许保险系数即可，也就是常用量程再放宽一些即可，不是越大越好。电子天平的绝对精度（分度值e）上去考虑是否符合称量的精度要求。如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平，切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平。真实重量和称量显示重量的关系：使用电子天平时一定要明白的三个概念：最小刻度，检定标尺分度值，检定分度数。天平的最小刻度（d）：也称为分度值和叫作最小读数精度，即电子天平能显示的最小读数。天平检定标尺分度值（e）：表示电子天平的精确度，往往在天平的铭牌上有标识，一般来说d≤e≤10d。检定分度数（n）：n=Max/e， Max为天平的最大量程。DJ-500J型电子天平 以DJ-500J电子天平为例，天平的最大量程Max为500g，显示分度值d为0.01g，电子天平准确级别为III，检验分度值为0.1 g， 就可以计算出检定分度数n=Max/e=500/0.1=5000通过查表一可以得知电子天平的可以测量的物料重量下限为20d=20x0.1g=0.2g假如用DJ-500J电子天平称量一个物体显示重量为5.00g,可以计算5/d=5/0.1=50, 通过查表二可以得知物体的真实重量=显示重量+最大允许误差=5±0.5e=5±0.05g，表示这个物体的真实重量在4.95-5.05g之间。假如用DJ-500J电子天平称量一个物体显示重量为101.15g，可以计算101.15/d=101.15/0.1=1011.5，通过查表二可以得知物体的真实重量=显示重量+最大允许误差=101.15±e=101.15±0.1g，表示这个物体的真实重量在101.05-101.25g之间。表一 Ⅱ、Ⅲ和Ⅵ级天平,最小称量e可以用d值取代表二，天平的最大允许误差电子天平的安装电子天平是精密仪器，应安放位置在水平，紧固，稳定，无震动的台面，不受太阳直射，无强气流干扰和避免空调出风口，无强电磁干扰和热源，无腐蚀气氛环境。电子天平的使用环境Ⅰ级天平，环境温度20±2.5℃，其温度波动小于1℃/h，相对湿度50%—75%Ⅱ级天平，环境温度20±7.5℃，其温度波动小于5℃/h，相对湿度40%—80%Ⅲ和Ⅵ级天平，环境温度20±15℃，其温度波动小于5℃/h，相对湿度40%—85%气泡的水平调整：旋转左或右调平底座，把水准泡先调到液腔中央线。单独旋转一个左或右调平底座，其实是调整天平的倾斜度，肯定可以将水准泡调到中央线。关键是调哪一个调平底座。初学者可以这样判断，先手动倾斜天平，使水准泡达到中央线，然后看调平底座，哪一个高了，或者低了，调整其中一个调平底座的高矮，就可以使水准泡移动到中央线。注意：天平的水平泡达到中央线之后，才能采用下一个步骤 同时旋转两个调平底座，幅度必须一致，都须顺时针或者逆时针，让水准泡在中央线移动，最终移动到液腔中央。电子天平的预热：一般在30min-1h，如果长时间未使用，要预热2h以上。校准：校型号的电子天平是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，校准时只要按一下校准键就可以完成校准过程。外校型号的电子天平是指通过手动，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。称量：直接称量法：对一些在空气中无吸湿性的试样或试剂，如金属或合金等可用直接法称量。称量时将试样放在干净而干燥的小表面皿上或油光纸上，一次称取一定质量的试样。称量步骤：先称出干燥洁净的表面皿或油光纸的质量，按去皮键，示数稳定打开天平门，缓缓往表面皿中加入试样，当达到所需质量时停止加样，关上天平门，显示平衡后即可记录所称试样的净质量。指定质量称量法：对于可用直接法称量的试样，在例行分析中，为简化计算工作往往需要称出预定质量的试样。这时可在已知质量的称量容器(如表面皿或不锈钢等金属材料做成的小皿)内，直接投放待称试样，直至达到所需要的质量。称量步骤：称量时，将自备的称量容器(如表面皿)置于天平盘上，左手持骨匙盛试样后小心地伸向表面皿的近上方，以手指轻击匙柄（如图），将试样弹入，直到所加试样量与预定量之差相近时，极其小心地以左手拇指、中指及掌心拿稳骨匙，以食指摩擦匙柄，让匙里的试样以尽可能少的量慢慢抖入表面皿。这时，既要注意试样抖入量，同时也要注意显示屏的读数，当读数正好等于所需要的量时，立即停止抖入试样，若不慎多加了试样，则用骨匙取出多余的试样(不要放回原试样瓶中)。称好后，用干净的小纸片衬垫取出表面皿，将试样全部转移到接受的容器内。试样若为可溶性盐类，可用少量纯水将沾在表面皿上的粉末吹洗进容器。注意：试样决不能失落在秤盘上和天平箱内；称好的试样必须定量地由称量器皿中转移到接受容器内；称量完毕后要仔细检查是否有试样失落在天平箱内外，必要时加以清除。差减称量法(相减法)：如果试样是粉末或易吸湿的物质，则需把试样装在称量瓶内称量。倒出一份试样前后两次质量之差，即为该份试样的质量。 称量步骤:称出称量瓶的质量m1后，取出称量瓶倾出一定量的试样，将称量瓶放在天平盘上，称其质量m2，m2-m1则为倒出试样的质量。称量时，用纸条叠成宽度适中的两三层纸带，毛边朝下套在称量瓶上。左手拇指与食指拿住纸条，由天平的左门放在天平盘的正中，取下纸带，称出瓶和试样的质量。然后左手仍用纸带把称量瓶从盘上取下，放在容器上方。右手用另一小纸片衬垫打开瓶盖，但勿使瓶盖离开容器上方。慢慢倾斜瓶身至接近水平，瓶底略低于瓶口，切勿使瓶底高于瓶口，以防试样冲出。此时原在瓶底的试样慢慢下移至接近瓶口。在称量瓶口离容器上方约1cm处，用盖轻轻敲瓶口上部使试样落入接受的容器内。倒出试样后，把称量瓶轻轻竖起，同时用盖敲打瓶口上部，使粘在瓶口的试样落下(或落入称量瓶或落入容器，所以倒出试样的手续必须在容器口正上方进行)。盖好瓶盖，放回天平盘上，称出其质量。两次质量之差，即为倒出的试样质量。若不慎倒出的试样超过了所需的量，则应弃之重称。如果接受的容器口较小(如锥形瓶等)，也可以在瓶口上放一只洗净的小漏斗，将试样倒入漏斗内，待称好试样后，用少量纯水将试样洗入容器内称量完毕:将取出被称物，用软毛刷将天平内外清理干净。关好天平门，关闭显示器，盖上防尘罩，进行登记。注意事项：使用前应按规定将气泡对准和通电预热。容器和称物质量之和不得超过称量范围。不允许无尘纸直接放到天平上称量。如需取下天平上的秤盘，请将秤盘按顺时针方向转动后再取下，切勿往上硬拔，以免损坏传感器。 严禁用溶剂清洁外壳，应用软布清洁外壳。 电子天平常见的问题：问题一、电子天平内硅胶是否应该放置硅胶？如果是，该定期更换、多长时间更换一次为好呢。如果是在符合电子天平使用环境的恒温恒湿天平室，不建议使用硅胶；如果不是是在符合电子天平使用环境的恒温恒湿的环境，可以使用变色硅胶，但有一半变色就要更换。问题二、电子天平能够测量的最小称量是多少？如果做工艺性测试试验和化学分析测试,建议使用GB/T 26497-2011中的计算方式，也就是文中的计算方式，这样比较简单。如果做药物实验，建议使用USP规则计算。也就是美国药典通则，它描述了在保证要求的称量准确度的前提下，可以接受的样品量下限。最小称量值只适用于样本净重量，皮重或毛重除外。它可通过以下公式表示：Mmin = k × s / U.这里k是扩展因子（通常≥2）；s是天平重复性，即测试砝码不少于10次重复称量值的标准差（比如以毫克为质量单位），不同的环境，同一型号不同产品，所测算出的重复性具体值也可能也不同；U是要求的称量准确度（中国药典规定：“精密称定”时U取0.10%，“称定”时U取1%）。问题三、天平多长时间校正一次？天平超过最大允许误差或者误差超过初始调整误差的2倍就需要校正。一般来说，天平的精确度越高，使用越频繁，校正周期就越短。在实验室，推荐每周至少校正一次。如条件允许，最好每天校正一次。问题四、测量时为什么天平示数一直跳动，稳定不下来？常见的原因， 天平没有调整水平或者没有预热，物料有升华或者吸潮，天平室空气流动和静电影响等原因，天平坏掉的可能性也存在，但比较少。问题五、在不超过天平量程的条件下，为什么不能质量比较大的物料载具？即便在称量范围，称量的总质量越大，天平的最大允许误差就越大。称量物料的精度就越差。问题六、电子天平的最后一位是可疑数字吗？电子天平最后一位代表电子天平的分度值，即电子天平可以辨别的增加或者减少重量的最小值。电子天平的精确度是分度值（e）物体的真实重量=显示重量+最大允许误差，有些人认为天平倒数第二位代表真实值也不一定正确的，如上文中举的例子。问题七、当物料重量满足最小秤量就可以电子天平可以使用电子天平吗？满足最小称量，就满足电子天平的最大允许误差值。以上文用DJ-500J电子天平称量一个物体显示重量为5.00g为例，表示这个物体的真实重量在4.95-5.05g之间。真实重量和显示重量有接近1%误差，但不满足分析化学定量实验所用的器具，误差控制在0.5%以内的要求。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！