天平的安裝環(huán)境

JJG1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》規(guī)定，天平須安裝在潔凈、無塵、無強氣流、無震動及無強電磁場的環(huán)境中，天平室內(nèi)溫度恒定。

高精度電子天平，安裝環(huán)境必須嚴格按要求來選擇和布置。實驗室需選擇在距離公路、鐵路等震源50米以外的地方，區(qū)間內(nèi)沒有強電磁場。實驗室只擁有一處出入口，不能共用或作為通道。天平不能靠近窗戶，因為太陽照射產(chǎn)生的熱空氣對流會有很強的氣渦流，對天平的計量性能將產(chǎn)生很大的影響。天平最佳的安放位置應(yīng)設(shè)在房屋墻角，結(jié)構(gòu)堅固、震動最小。購置的專業(yè)防震臺，或搭建的操作臺應(yīng)使墻面和實驗臺留有10cm的距離，減少環(huán)境的震動對天平造成的影響。采用移動門，實驗室為恒溫恒濕實驗室，使用的空調(diào)和恒濕器，出風(fēng)口不能直接對著天平，避免空氣流動影響。選擇人工光線照明，使用熒光燈，燈具不能離天平太近，防止熱輻射對天平的干擾。

供電電源應(yīng)符合廠商標注的電壓和頻率，當(dāng)供電電源在電壓范圍220V±10%，頻率范圍50Hz±2%出現(xiàn)波動時，天平應(yīng)能保持固有的計量性能。

天平的預(yù)熱

新一代的高精度電子天平為減小熱噪聲對傳感器的影響，更利于穩(wěn)定與準確地稱量，將主要發(fā)熱器件、變壓器移到天平的外部，成為一個獨立部分，有利于天平的熱平衡。這類天平通常都沒有類似普通電器的電源開關(guān)，天平通上電，顯示器上即使沒有顯示，天平也已處于預(yù)熱狀態(tài)，天平上的開關(guān)鍵只是開關(guān)的顯示器。經(jīng)常稱量的天平不必拔掉電源，尤其是微量和超微量天平，在條件許可的情況下，可以長期不斷電保持天平始終處于預(yù)熱狀態(tài)。

天平的水平

天平的水平調(diào)節(jié)，也是保證稱量結(jié)果的重要步驟。新一代高精度電子天平都具有自動水平監(jiān)測系統(tǒng)，天平傾斜時，顯示提示，并自動調(diào)節(jié)水平，不需要觀察物理水泡，能可靠預(yù)防因震動、觸碰、挪動等原因造成的天平傾斜影響。

天平的水平

天平預(yù)熱之后不適宜馬上投入使用，要進行一定的加載、卸載來運動天平。電磁力平衡式傳感器中的彈性支承體由一定的簧片組成，通過簧片，傳感器進行力值傳遞。天平在平衡、失衡、再平衡之間，電磁力平衡地調(diào)整后，最終顯示出質(zhì)量值。天平預(yù)熱中，傳感器的彈性支承體實際還是一直處于休眠狀態(tài)，如果在這時使用天平，將會影響天平加載和回零的效果，導(dǎo)致稱量值的不穩(wěn)定。實踐中，實際分度值大于0.1mg，可以省略運動天平或減少加、卸載次數(shù)，置零后可直接進行稱量。但對于實際分度值小于0.1 mg的高精度電子天平，則必須進行這一操作，否則得不到穩(wěn)定稱量結(jié)果。這類天平在停止工作超過30min后，重新稱量時，也需要進行少量的加、卸載天平來運動天平。

天平的校準

天平的校準，是正確使用電子天平的重要一步。高精度電子天平采用電磁力平衡傳感器，采用電磁力與重力相平衡原理來測量物體質(zhì)量，測量結(jié)果與重力加速度相關(guān)，重力加速度的大小與天平所處的海拔高度相關(guān)。天平位置的變化引起海拔高度變化，是天平校準原因。天平的校準是通過空載和加載對應(yīng)的標準砝碼，記錄下天平各點的平衡電流值。稱量樣品時，運用空載和標準砝碼各點平衡電流值，通過校準技術(shù)，運算出稱量物的質(zhì)量。在不同的環(huán)境和條件下，天平表征平衡電流值是不相同的。理論上，工作中天平環(huán)境或者自身都是變化的。為保證平衡電流值能隨外部環(huán)境和自身的變化而改變，天平必須嚴格實行日常校準。高精度電子天平擁有高靈敏度的特性，實際分度值極其微小，有0.01mg的，甚至更小，對環(huán)境或者自身的變化極為敏感，所以高精度電子天平的日常校準更為重要。校準的頻率，可根據(jù)環(huán)境變化和實際工作來判定，比如工作實驗中需要長時間的大量重復(fù)稱量時，期間需要再次校準天平。

新一代高精度電子天平都設(shè)計了自校功能，并且天平可以感知外部溫濕度發(fā)生變化，或長時間使用后自動進行校準，以確保每一次稱量的準確性。做好校準工作，才能保證電子天平的正常工作。

天平的稱量

樣品在天平內(nèi)稱量時，容易受到環(huán)境的影響，震動、氣流、溫度、濕度、靜電、磁性及樣品的自身變化，這些因素都會使稱量結(jié)果發(fā)生偏差。稱量中應(yīng)盡量縮短樣品的稱量時間，同一個實驗，應(yīng)選擇同一臺天平，這樣可減少天平引入的系統(tǒng)誤差和隨機誤差。這是高精度電子天平稱量使用的一個總的原則。

1.樣品和容器的溫度 

稱量時，必須保持樣品和容器與稱量室具有相同的溫度；溫度不相同時，稱量室內(nèi)會產(chǎn)生上下擾動氣流；高精度電子天平使用時，極易引起示值的漂移，或者錯誤的稱量結(jié)果。實驗員不能直接用手觸摸容器，應(yīng)使用較長的鑷子或樣品勺夾取容器，工具應(yīng)避免長時間在稱量室內(nèi)活動，引起稱量室溫度的變化。因此，每次稱量時，所有樣品和工具都需要在恒溫恒濕的實驗室，放置（4~5）h。實驗證明，樣品的溫度比稱量室低時，稱量的值比實際值大，反之稱量的值比實際值小。

2.樣品的吸濕性或揮發(fā)性

稱量有吸濕性的樣品和揮發(fā)性的樣品時, 應(yīng)該減少稱量時間，否則天平顯示值會逐漸變大或者變小。為稱量好這類樣品，要選擇合適的容器，如選擇有蓋子的容器，以減少樣品的吸濕或揮發(fā)。

3.樣品和容器的靜電現(xiàn)象

使用萬分之一及以上高精確度天平稱量粉末狀樣品時，會發(fā)現(xiàn)天平顯示值比較難穩(wěn)定，顯示值會有規(guī)律地增加或者減少，這就是靜電引起的。靜電是由粉末或顆粒狀樣品與絕緣容器摩擦而產(chǎn)生的，沒有好的泄放路徑，這些靜電就不能消除或者至少需要幾小時才能緩慢地消除。稱量中，這些靜電會對天平產(chǎn)生一個除樣品重量以外的作用力，這個作用力不穩(wěn)定地存在，導(dǎo)致測量值重復(fù)性差。消除或減小靜電的方法，需要保證電源插座的接地端與大地有良好接地，也可以購買外置的離子風(fēng)機或去靜電筆。

4.樣品的磁性

各種高精度電子天平稱量帶磁性的物體時都比較復(fù)雜，這些稱量的物體一靠近秤盤，天平殼體就產(chǎn)生磁力，難以精確稱量。如在稱量鐵精粉中，鐵精粉就極易與稱量盤相互吸引，天平誤認為是加載，影響了電磁力平衡，對稱量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。解決這個問題最直接的方法就是加大樣品與稱量盤之間的距離，降低磁力對樣品的影響?？蓪悠贩胖迷诜谴判愿叩牟ＡЯ勘蚍谴帕Φ闹Ъ苌希哟笈c稱量盤的距離。條件允許下，可以對樣品進行去磁，還可以將樣品放在導(dǎo)磁良好的合金容器內(nèi)，讓其磁力線沿合金容器內(nèi)壁形成自封閉，減少磁力的影響。

5.空氣浮力干擾

根據(jù)阿基米德定理，樣品的比重越低，體積越大，稱量結(jié)果的誤差就會越大。消除方法為試樣稱量完畢后，減去空氣的重量。排除空氣的重量＝被稱試樣的體積×空氣的重量（20℃，約1.2mg/m3）。進行精確稱量時，須精確測定空氣的密度，空氣的密度與大氣壓力、環(huán)境溫度和濕度相關(guān)。