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温度对高精度电子天平称量准确度影响的研究

2019-10-21吴颖余妍熹

科学与财富 2019年7期
关键词:电子天平温度

吴颖 余妍熹

摘 要: 近年来,高精度电子天平应用领域不断拓展,称量结果准确性较高,得到了应用主体的一致认可。高精度电子天平使用期间应合理控制温度,大大降低测量误差。本文在高精度电子天平简介的基础上,具体探究温度因素对称量准确性的影响。

关键词: 温度;电子天平;测量准确度

前言:

高精度电子天平借助电子信息技术进行称重,最终得到的计量结果接近真实值,并且称量过程简单、称量时间较短,能够从整体上提高称量效率。但温度因素对称量准确性有重要影响,基于此,本文针对该论题展开探究,以期为计量人员提供借鉴,针对温度因素严格把控。

1高精度电子天平基本介绍

1.1原理

物体称量的过程中,借助电磁力平衡原理获取计量结果。高精度电子天平使用的过程中,不同于普通电子称,它内部安装压力传感器,这一装置接触不同重量的物体,产生不同程度的形变,在这一过程中,电阻值以及电压值相应变化,一般来讲,压力值与电阻值、电压数成正比例相关。此外,计算公式处理器负责电压数值转换,最终将转换完成的数值在显示屏中显现[1]。

1.2误差

精密电子仪器种类多样,高精度电子天平属于其中一种,称量过程中受较多因素影响,并且随机误差几率较高。为了减小随机误差,提高计量准确性,操作者应遵循基本规则,做好环境温度控制工作,以免平衡式传感器在温差影响下降低计量准确度,导致计量结果参考价值随之降低。

2温度影响高精度电子天平称量准确度的分析

高精度电子天平称量操作,即在固定位置中多次测试,如果測试期间产生气流变化,或者明显的温度变化,那么操作者能够感知所发生的变化,进而采取有效的调整措施,尽可能减小误差。实际上,称量期间存在不易察觉的细微变化,尤其是温度因素,这种情况下,应引起操作者的注意,在总结温度影响因素规律的基础上,探索温度因素控制的有效措施。

2.1具体原因

温度因素是影响高精度电子天平称量准确度的关键性因素,如果环境温度未严格控制,那么极易出现数值漂移现象,得到的称量结果与实际值存在较大误差。导致这一问题出现的原因有两种,第一种即传感器自身性能较低,第二种即天平预热时间控制不当,如果称量操作在恒定温度下进行,那么称量误差必然存在。高精度电子天平室外环境温度与室内环境温度存在一定差距,如果预热时间不足,导致称量温度设置值达不到规定要求,最终会增大测量误差。

2.2控制措施

2.2.1温度补偿技术

高精度电子天平传感器负责压力转换任务,该装置外部增设屏蔽罩,要想保证装置温度稳定性,应延长温度预热时间,确保内外部温度保持一致。高精度电子天平使用过程中,在室内环境中静置时间不少于20小时,并对称重物体重复称重,以此提高计量准确性。如果称重物体温度值不相同,那么最终得到的称量结果各异。针对环境温度变化问题处理时,运用温度补偿技术了解温度变化的全过程,于恒温箱内放置温度传感器,恒温箱温度范围为10摄氏度~40摄氏度,不同温度点进行砝码加载,砝码质量包括最小称量节点到最大称量节点。其中,牛顿插值法为称量结果获取提供可靠支持。据实验操作可知,温差补偿技术能够合理控制温度因素,大大提高称量准确性,这为温差补偿技术大范围推广奠定了良好基础。

2.2.2合理控制预热温度

电磁力平衡传感器在压力转换方面发挥重要作用,温度对电子天平磁通效果有关键性影响。事先做好预热工作,合理控制预热时间以及温度,能够避免磁通量随高精度电子天平温度升高而改变,从中能够看出,电子天平预热环节是十分重要的。高精度电子天平预热过程中,天平存在单向漂移现象,待完全预热后,电子天平正常显示,磁缸真正达到平衡状态。如果高精度电子天平称量频次较多,那么应一直连接电源,以便为预热操作提供良好条件,大大提高天平称量准确性。因为高精度电子天平称量期间极易受容器温度、样品温度影响,因此,应对容器、样品温度加工处理,确保二者温度值保持一致,最终能够降低称量误差。

2.2.3遵循温度控制要求

高精度电子天平使用期间,务必遵循相关原则以及要求,根据说明书完成预热操作任务,与此同时,针对称量环境精心布置,称量操作活动尽可能选在无阳光空间,因为阳光照射会起到升温作用,产生内外部环境差。远离热源以及高强电磁场环境,并提供独立电源,保证电源稳定性,适宜的环境温度在21摄氏度左右,适宜湿度在44%~74%之间。

温度因素是影响高精度电子天平称量准确度的重要因素,除了温度因素外,还应做好电子天平维修养护工作,如果维修养护工作不到位,意味着电子天平自身性能降低,那么温度因素控制意义无从谈起。因此,操作人员应掌握电子天平使用规则,做好环境清洁工作,保证环境温度稳定性,同时,注意轻拿轻放,避免受到外力冲击。高精度电子天平保养时,委派专人负责保养、维修工作,并做好保养、维修记录,针对天平计量性能定期检测,一旦发现不合格之处,应及时向厂家汇报,直到电子天平质量符合使用标准,方可投入使用[2]。

结论:

综上所述,随着行业发展水平的提高,以及行业要求的多样化,高精度电子天平市场空间不断扩大,同时,要求高精度电子天平使用过程中控制温度因素,从整体上提高称量准确度,为决策制定提供可靠参考。高精度电子天平称量误差虽然不能完全消除,但针对称量误差全面控制能够提高天平性能,不断扩大电子天平使用范围。本文在了解高精度电子天平原理的基础上,分析称量误差产生原因,以及具体表现,通过运用温度补偿技术、合理控制预热温度、遵循温度控制要求等措施提高称量准确度。除此之外,相关研究人员以及设计人员应不断拓展思路,引进先进信息技术,以此丰富高精度电子天平功能,提高电子天平应用效率。

参考文献

[1]肖文彬.电子天平的误差及保证其称量准确度的探讨[J].技术与市场,2017,24(02):24-25.

[2]孙鹏龙,何开宇,卜晓雪.环境温度对高精度电子天平称量准确度的影响[J].计量与测试技术,2016,43(10):34-35.

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