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电子天平的校验与质量控制的关系

编辑:金沙官网        发布日期:2018-04-04        点击量:828

电子技术随着时代的发展日新月异电子天平的不断发展和完善逐步形成取代机械天平之势。计量校准是指一些电子仪器用来校对和测量的基本功能。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。或者说是以实现单位统一、量值准确可靠为目的的测量。它涉及整个测量领域,并按法律规定,对测量起着引导、监督、保证作用。电子天平采用了现代传感器技术、电子技术和微型计算机技术具有操作简便、称量速度快、自动化程度高、智能化功能强度等机械天平无可比拟的优越性。本文从电子天平原理出发对电子天平的校验与质量控制的关系进行论述。

电子天平的校验与质量控制的关系

1电子天平的原理

高精度电子天平通常采用电磁力平衡式传感器,电磁感应式电子天平与电子秤不同。电子秤是使用电子天平是利用电磁力平衡的原理进行设计的。

根据电磁力公式:F=BLIsinθ  (1)

其中:F为电磁力;B为磁感应强度;L为受力导线的长度;I为流过导线的电流;θ为通电导体与磁场的夹角。

由公式(1)可知,F的大小与B、L、I及sinθ均成正,由于设计好的传感器,其感应线圈的规格尺寸已固定,所以其B、L均不再改变,而θ为90°;故sinθ=1因此F的大小与I成对应关系。

电子天平主要组成部分有:电源、电磁力平衡式传感器、光电传感器、键盘和显示器、控制(control)电路。电子天平的基本工作原理是天平空载时,电磁力平衡式传感器处于平衡状态。加载后,感应线圈的位置发生改变。光电传感器中的光电三极管所接收的光线强度的改变,其输出电流也改变,该变化量经微处理后控制电磁线圈的电流大小,使电磁力平衡式传感器重新处于平衡状态。同时,微处理器将电磁线圈的电流变化量转变为数字信号,迅速在显示屏上显示出来。

2电子天平的校准

根据检定规程要求电子天平的仪器设备校准项目(xiàng mù)应为9项,仪器校准的内容主要包括:鉴别力、灵敏度、各载荷点最大允许偏差、重复性、偏载检查(四角误差)和配衡功能检查等。计量校准是指一些电子仪器用来校对和测量的基本功能。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。或者说是以实现单位统一、量值准确可靠为目的的测量。它涉及整个测量领域,并按法律规定,对测量起着引导、监督、保证作用。根据被检天平的具体情况,并非每一项内容都需要校准,具体的校准项目需要由电子天平的准确度级别和检定分度值决定,但对于日常周期仪器校准来说,主要进行以下几项验定:

(1)鉴别力的检定

对电子天平只有鉴别力是有意义的因而不存在灵敏度的检定问题(Emerson)。对鉴别力的检定比较严谨的方法是:先将相当于检定载荷(规程指出载荷选用空载、全载或二者中一种)示值L的砝码加在天平盘上(其中有10个d/10的小砝码),然后逐个取下d/10的小砝码至显示值变为L-d时,再加上一个d/10的小砝码,此时将质量为1.4d的砝码轻轻加到称盘上,显示值应变为L+d。但在一般情况(Condition)下,在用电子天平的鉴别力不会有问题,所以多数情况下可以直接用质量为1.4d小砝码试一下即可对于d≤1mg或e>2d的电子天平规程中说明允许免检其鉴别力。

(2)各载荷点最大允许偏差的检定

电子天平的最大允许误差是指天平的线性度(或称线性误差)它与天平的准确度等级和称量有关,目的是判定天平的示值误差是否在规程规定的范围之内。在仪器设备校准时,除按规程要求选取校准点外,还应根据被检电子天平的e与d关系来确定是否应该对每一被检点采用附加小砝码,寻求数字转换点的方法来找到该校准点的实际模拟值以确定其示值误差。

(3)天平重复性误差的检定与计算

重复性是描述电子天平在相同的测量条件下同一载荷多次称量结果之间的差值是衡量电子天平能否提供一致结果的能力。仪器校准将量测仪器或标准件加以测试与调整以了解其准确度之行为,称为仪器校验。重复性校准在空载和加载状态下进行测定次数应根据电子天平准确度级别的不同而异仪器校验过程及数据(data)处理方法按非自动天平检验规定(guīdìng)进行对e≥5d的电子天平则可以省略用附加小砝码寻求数字转换点进行凑整计算的过程而直接用天平示值减去砝码质量值来计算重复性误差。对重复性误差可用极差法或标准偏差法来评定但以极差法常用。

(4)偏载检验(四角偏差检验)

进行此项检验,应注意(attention)根据使用要求来确定是用满载还是1/3FS作为检验载荷,因为不同的检验载荷最终检验结果是不同的。它涉及整个测量领域,并按法律规定,对测量起着引导、监督、保证作用。仪器校准将量测仪器或标准件加以测试与调整以了解其准确度之行为,称为仪器校验。同时非自动天平检验规定(guīdìng)要求:标准天平四角误差等于最大值与最小值之差:而非标准天平等于各点修正后的示值误差中的最大者但规程允许用各点的示值与中心点的示值之差的最大者作为四角误差来简化检定程序。在实际检定工作中,根据实际情况灵活操作控制。

(5)电子天平配衡功能的检查

对于新购置的电子天平应检查其配衡功能,一般选取两个载荷点,即:(1/3)Max,(2/3)Max。在相同载荷下所得两结果之间的差值,不得超过该载荷时的最大允许误差的绝对值。

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