一、校准前的准备
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校准环境要求
- 温度和湿度:校准砝码的环境应保持相对稳定的温度和湿度。一般来说,理想的温度范围在 20°C ± 2°C,湿度在 40% - 60%。温度和湿度的大幅波动可能会影响砝码的物理性质(如热胀冷缩),进而影响校准结果。
- 清洁度:校准环境应清洁,无灰尘、油污等污染物。灰尘颗粒附着在砝码表面可能会改变其质量,油污则可能影响砝码的表面性质和质量稳定性。
- 无震动:校准区域应远离震动源,如大型机械设备、交通要道等。震动可能会干扰天平的测量,导致校准不准确。
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设备准备
- 高精度天平:根据砝码的精度等级,选择合适精度的天平。例如,对于校准高精度的 E2 级砝码,需要使用比其精度更高的天平,如百万分之一精度的天平。天平应具有良好的稳定性、线性度和重复性。
- 辅助工具:准备干净、柔软的镊子用于夹取砝码,避免砝码表面被污染或划伤。还需要清洁工具,如干净的擦布,用于清洁砝码和天平的秤盘。
- 开机预热:打开衡器电源,等待衡器自检完成且数值稳定。预热时间建议 15-30 分钟,让衡器的传感器和电路达到稳定的工作状态。
- 零点校准:在衡器上不放置任何物体,查看衡器的显示数值是否为零。如果不为零,进行零点校准操作。有些衡器可能有专门的 “零点” 或 “置零” 按键,按下该按键使显示值归零;如果没有专门按键,可以在衡器的设置菜单中找到零点校准选项进行操作。
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标准砝码校准:
- 准备好经过检定的标准砝码,其重量应覆盖衡器的常用称量范围。
- 将标准砝码轻轻放置在衡器的秤台上,等待衡器的数值稳定。
- 查看衡器显示的数值是否与标准砝码的实际重量一致。如果存在偏差,按照衡器的说明书进行校准操作。一般来说,需要进入衡器的校准模式,输入标准砝码的准确重量值,然后确认保存。
- 量程校准:如果衡器有多个量程,需要对每个量程进行校准。方法与标准砝码校准类似,分别在不同量程下放置相应重量的标准砝码,进行校准操作。
- 重复校准:为了确保校准的准确性,可以重复以上步骤 2-4 多次,取平均值作为终的校准结果。
- 记录校准数据:校准完成后,记录下校准的时间、使用的标准砝码重量、校准后的误差等信息,以便日后参考和追溯。
机械天平校准步骤
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水平调整
- 将水平仪放置在天平的工作台上,观察气泡的位置。如果气泡不在水平仪的中心位置,通过调节天平底部的地脚螺丝,使气泡位于中心,从而确保天平处于水平状态。
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零点校准
- 在天平空载(不放置任何物体)的情况下,轻轻开启天平的制动装置(如旋钮或开关),使天平横梁自由摆动。观察指针的摆动情况,待指针静止后,应指向刻度盘的零点。如果指针不指向零点,可以通过调节天平横梁两端的平衡螺母来调整零点。调节平衡螺母时,要缓慢操作,使指针准确指向零点。
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灵敏度校准
- 在天平的秤盘上放置一个小质量的标准砝码(例如,对于量程为 200g 的天平,可放置 0.1g 的标准砝码),开启天平制动装置,观察指针的偏转情况。根据天平的设计原理,指针应偏转一定的刻度格数。
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全载校准
- 根据机械天平的量程,选择接近最大称量值的标准砝码,例如量程为 200g 的天平,可选择 180 - 200g 的标准砝码。
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重复性校准
- 选择一个适中质量的标准砝码(如 50g),在相同的条件下,对该砝码进行多次(如 5 - 10 次)称量操作。每次称量前,确保天平处于零点状态。记录每次称量的结果,计算这些结果的标准偏差。标准偏差应在天平允许的重复性误差范围内。
电子天平校准步骤
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开机预热
- 打开电子天平的电源开关,让天平预热一段时间。预热时间根据天平的型号和制造商的建议而定,一般为 30 分钟到 2 小时不等。预热的目的是使天平的传感器和电路达到稳定的工作状态,提高测量的准确性。
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水平调整
- 检查电子天平是否处于水平状态。大多数电子天平都配备有水平仪,可以通过调节天平底部的地脚螺丝来使天平达到水平。水平调整对于确保天平准确称量非常重要,
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进入校准模式
- 不同型号的电子天平进入校准模式的方法可能不同。一般可以通过按下特定的按键组合(如 “CAL” 键或菜单中的校准选项)来进入校准程序。在进入校准模式前,请确保秤盘为空且清洁。
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零点校准
- 当进入校准模式后,电子天平首先会进行零点校准。在秤盘无负载的情况下,天平会自动检测并调整零点,使显示值为零。如果天平显示不为零,可以按照操作手册的指示进行手动零点调整。
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加载标准砝码校准
- 根据电子天平的量程,选择合适重量的标准砝码进行加载校准。例如,对于量程为 200g 的天平,可以先使用 100g 的标准砝码。将标准砝码轻轻放置在秤盘,避免产生冲击力。
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重复校准
- 为了确保校准的准确性,可以重复上述加载标准砝码校准的步骤 2 - 3 次。每次校准后,记录下天平的读数和误差情况。
一、根据环境因素判断
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温度变化
- 如果电子天平使用环境的温度发生了较大的变化(例如,温度变化超过 ±5°C),天平的称量精度可能会受到影响。因为温度变化会导致天平内部的金属部件热胀冷缩,从而改变传感器的特性和天平的零点平衡。在这种情况下,即使天平之前校准正常,也可能需要重新校准。
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湿度变化
- 当环境湿度变化较大(如从干燥环境突然进入高湿度环境,湿度变化超过 20%)时,湿度可能会影响天平的电子元件性能或者导致天平内部出现结露现象,进而影响称量准确性。如果发现天平在湿度变化后称量结果出现偏差,就需要考虑校准。
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震动、电磁干扰或移动
- 如果电子天平受到震动(如附近有大型设备运转)、电磁干扰(如靠近变压器、电机等设备)或者被移动了位置,天平的机械结构和电子线路可能会受到影响,导致零点偏移或者称量不准确。在这种情况下,需要对天平进行检查,如果发现测量结果有偏差,应进行校准。
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从测量结果的准确性判断
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零点漂移
- 在天平空载且已预热稳定的情况下,如果显示值不为零,且这种偏差不是由于环境因素(如轻微气流)造成的临时性波动,而是持续存在的零点偏移,就表明天平可能需要校准。例如,天平空载时显示值为 0.005g,而正常情况下应该为 0.000g,这就可能是零点漂移,需要通过校准来修正。
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测量重复性差
- 对同一物体进行多次称量,如果每次得到的测量结果波动较大,超出了天平本身精度所允许的误差范围,这可能是天平内部的传感器、电路等部件出现问题,或者是天平未校准导致的。例如,对一个已知重量为 10.000g 的标准砝码进行称量,多次测量结果在 9.990g - 10.010g 之间波动,而该天平的精度为 ±0.005g,这种较大的波动就可能需要进行校准或者对天平进行故障排查。
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与已知重量偏差较大
- 当使用电子天平称量已知重量的物体(如标准砝码)时,如果测量结果与物体的实际重量相差较大,超出了天平的精度范围,这是天平需要校准的明显信号。例如,用精度为 ±0.1mg 的电子天平称量一个 100.000g 的标准砝码,测量结果为 99.980g 或 100.020g 以上,就可能需要对天平进行校准。
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