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電子天平為什么必須預(yù)熱?超微量天平預(yù)熱時間

來源:化學(xué)分析計量、商品與質(zhì)量 瀏覽 317 次 發(fā)布時間:2024-08-20

電子天平為什么必須預(yù)熱?高精度電子天平主要是通過電磁力平衡傳感器來實現(xiàn)壓力轉(zhuǎn)換的,所以電子天平的性能高低與設(shè)備的磁通有直接的關(guān)系,而溫度對電子天平的磁通也有一定的關(guān)聯(lián)。如果高精度電子天平在使用前沒有預(yù)熱,這將導(dǎo)致電子天平的磁通量在測量過程中隨著天平內(nèi)部溫度的升高而發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致流經(jīng)線圈的電流減小,最終導(dǎo)致稱重測量發(fā)生變化。


因此,高精度電子天平稱量準(zhǔn)確度的保證的前提就是在稱重之前,必須充分預(yù)熱。從通電預(yù)熱開始的一段時間內(nèi),天平有時會表現(xiàn)出越來越大和緩慢的變化,即單向漂移。只有當(dāng)天平完全預(yù)熱時,磁缸才能達(dá)到熱平衡,真正的平衡是要在這種變化的過程就結(jié)束之后才能達(dá)到。一般情況高精度電子天平一旦通電,就表示天平進(jìn)入了預(yù)熱階段,即使顯示器上沒有顯示。


超微量天平預(yù)熱時間


由于電子天平是利用電磁力平衡的原理進(jìn)行設(shè)計的,電磁力按式(1)計算:

式中:F——電磁力;


B——磁感應(yīng)強度;


L——受力導(dǎo)線的長度;


I——通過導(dǎo)線的電流強度;


sinθ——通電導(dǎo)體與磁場夾角的正弦。


由式(1)可知,F(xiàn)的大小與B、L、I及sinθ均成正比,對于設(shè)計好的傳感器,其感應(yīng)線圈的規(guī)格尺寸已固定,B、L可視為常數(shù),而θ為90°,故sinθ=1,因此,F(xiàn)與I成正比關(guān)系。


電子天平主要由秤盤、傳感器、位置檢測器、PID調(diào)節(jié)器、功率放大器、低通濾波器、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器、微型計算機、顯示器、機殼、底角組成。


電磁力平衡式傳感器的溫度變化主要來源于環(huán)境溫度的變化和過流元件的發(fā)熱。電子天平的基本工作原理是平衡,一旦失衡,即利用電磁力將天平重新拉回平衡。電磁力是由流經(jīng)線圈中與物體質(zhì)量成正比的電流在永久磁鋼中產(chǎn)生的。根據(jù)式(1),電磁力F的大小與磁鋼的磁感應(yīng)強度、流經(jīng)線圈中的電流及導(dǎo)線長度成正比。當(dāng)天平處于預(yù)熱階段時,隨著內(nèi)部溫度的升高,磁感應(yīng)強度B會逐漸下降,同時I也會減小,這樣就導(dǎo)致F變小,天平失去平衡,示值會呈現(xiàn)正的單方向漂移。


電子天平在使用前應(yīng)按照使用說明書要求進(jìn)行充分預(yù)熱。只有經(jīng)過充分預(yù)熱,使磁鋼達(dá)到熱平衡,天平才能達(dá)到平衡。再利用置零/去皮功能,使顯示回零,此時天平才處于真正可使用狀態(tài)。另外,電子天平通常沒有類似家用電器的電源開關(guān),只要給天平通電,即使顯示器上無顯示,天平也已處于預(yù)熱狀態(tài),實際分度值為0.01 mg的電子天平預(yù)熱時間至少為5 h,實際分度值為0.001 mg的微量和超微量電子天平則需預(yù)熱24 h以上。使用中的天平預(yù)熱時間可適當(dāng)減少,當(dāng)顯示器示值不再呈現(xiàn)單方向漂移時,置零/去皮后即可進(jìn)行稱量。


以上就是關(guān)于微量天平預(yù)熱時間的介紹,電子天平上的“開/關(guān)”按鈕只是一個開關(guān)顯示。對于經(jīng)常稱重的天平,建議不要拔掉電源,讓電子天平隨著溫度變化自動預(yù)熱,長期處于預(yù)熱狀態(tài)下的電子天平稱重準(zhǔn)確性高,特別是對于高精度的天平。如果條件允許,長期持續(xù)供電,始終保持天平提前預(yù)熱狀態(tài),這也是一個因素,以確保稱重值是準(zhǔn)確的。