微量天平的正确称量方法.docx

1、微量天平的正确称量方法微量天平的正确称量方法微量天平的正确称量方法称重是实验中最常见的操作之一。当今的微量、半微量及分析天平(可读性为0.1ug-0.1mg)已非常完善了，因此一般情况下称重过程无需在特殊的称重室内完成。 电子技术的进步大大简化了操作过程并明显缩短了称重时间。同样，天平的适应性也增强了，现在它甚至可被直接应用在生产现场。然而，这些进步同样对使用环境提出了一定要求。这些影响主要是指微量、半微量以及分析天平可以测量出的样品本身自然的物理变化，如缓慢的蒸发，水分吸收而引起的重量变化，或者磁力，静电作用而使样品和称盘受力等，而所有这些变化对天平反应出来的都是重量变化。本文旨在从以下几方

2、面介绍正确使用微量、半微量及分析天平的方法并以此获得高质量的称重结果。天平的安放位置称重结果的精确性和可靠性与天平的安放位置有着紧密联系。因此，在决定分析天平的安放位置时应认真考虑如下几个因素: 首先，应有天平专用的固定工作台，安放在房间角落的地上或固定于墙上(但不能同时采用两种方法以防止振动的同时传递)，工作台在工作时不能倾斜，并应尽可能少地受到振荡，同时需要有抗磁性和抗静电保护装置。其次，工作室只能有一个出入口以防止空气对流对称量结果的影响，窗户也应越少越好以避免太阳光直射的危险;同时工作室防止振荡和振动的程度也应越高起越好第三，室温应尽可能保持稳定以防止温度漂移，应避免在辐射源附近称重。

3、空气相对湿度应控制在45%-607%之间(建议对微量天平进行持续的监测从而在必要时修正变化)。第四，天平宜放在没有窗户的墙壁处称重以避免阳光道阂寸，照明装置也应与工作台保待一定距离以避免热量辐射的干扰。最后应注意空气对天平的影响，要避免在空调或带风扇的装置附近称重，要避免在增加热量(引起温度漂移)的辐射源附近称重，以防止强烈气流的影响，同时应避免在门旁称重。天平的操作方法微量、半微量和分析天平都属高精密度的测量仪器，掌握正确的操作方法将有助于快速获得可靠的称重结果。以下是天平操作的基本方法及注意事项:首先检查气泡是否在水平仪的中央，必要时调节调平螺丝直至天平水平。然后给天平校准。在首次操作天平

4、之前，或天平的安放位置更换、天平经过调平、周围产生了明显的温度、湿度或气压变化时，都需要对天平进行校准。第三步，检查防风罩是否已关闭好，若关闭好，则可进行开机操作:不间断地给天平通电并使之处于开机状态，天平内部就能形成温度平衡;使用去皮杆门关闭天平，天平会因此处在备用方式中，而且内部电子线路仍被通电，这样可省略预热过程。第四，称重容器应尽可能小，并避免使用塑料称重容器，当空气湿度低30 -40%时不要使用玻璃名嘴苦，这样可避免静电作用。应使称重容器及其内部的样品与周围的温度保持一致，因为温度差异会导致气流并使称重容器和样品表面的潮湿膜发生变化。同时，不能直接用手把称重容器放人天平称重室内，否则

5、会改变称重室和称重容器的温度及湿度。也会对称重过程产生反作用。第五，称重样品应放置在秤盘的中央以防止四角误差。对于微量和半微量天平，秤盘在长于30分种的称量停顿后需先行一次简短的加载(初始称重作用)。在称重过程完全结束后才能把称重样品从秤盘上移走，以免产生因称重样品引起的称重室温度和空气湿度变化。第六，在称重开始前应先检查一下显示器是否已处于零点状态.必要日弱需进行去皮使之回零以防止零点误差。然后调节自动稳定探测器直到满意为止，如果稳定探测器的标志暗去(=称重结果显示)，则立即读取称重数值。第七，应保持称重室和秤盘清洁，称重时只能使用清洁的称重容器。对称重结果的物理影响因素如果重量显示不稳定、

6、称重结果缓慢的增大或减小、或者更简单地说有错误的数值显示，这大都是由以下物理影响因素造成的:最常见的原因是:1.对称重样品不正确的传送2.天平不适当的安放位置3.称重样品和水份增加或丢失;4.称重样品和容器的静电现象;5.称重样品和容器的磁化。以下将一一列出这些影响因素，解释其成因并介绍可行的修正方法。首先，温度的影响将使称重样品的重量值显示朝一个方向频繁变化。这是因为:称重样品和周围环境之间存在一个温度差，此差异导致了沿称重容器流动的气流。空气沿着容器外侧流动产生一个向上作用力，这个力就导致称重结果产生错误，即样品称得的重量比实际要轻(动态浮力作用)。这个作用直到一个温度平衡形成以后才终止。

7、包裹每一件样品的潮湿膜内部的变化都被动态浮力所隐藏。潮湿膜随温度而变化，即冷的物体显得重些，而热的物体则轻些。在使用微量天平进行差异称重时尤其应密切注视这种作用调控温度)。为避免温度的影响可采用如下修正方法:1.不用直接从干燥器或冰箱里取出的样品称重;2.保持称重样品同实验室或天平称重室具有相同温度;3.使用镊子夹取样品;4，不把手放人天平称重室;5.使用表面积小的样品容器。其次吸湿/蒸发作用将使称重样品的重量缓慢的增大或减小。重量增大是因为样品吸湿性较强，减小则是因被测量样品属易挥发物质，或是水份被蒸发。对于吸湿/蒸发的影响可采用如下修正方法:1.使用清洁于燥的称重容器并保持盘上不粘有灰尘、

8、污染物及水滴;2.使用细颈容器;3.给容器上盖或上塞。 第三，静电现象的影响将使每次称量时称重容器均显示不同的重量，结果的重复性很差。具有高绝缘度的材料(如大多数玻璃或塑料制的称重容器)都易被静电化。称重样品上的静电必须去除或加以屏障隔绝，有如下可行办法:t通过加湿器或适当调节空调系统来增加空气湿度。冬季时，在有暖气的房间里尤其需要注意这点(理想的相对空气湿度为45-60%);2.加以屏障隔绝静电力(把称重容器放在金属盛器内);3.使用能购买到的工业用抗静电枪，但它并非对所有材料都有效;4.给天平接地(然后秤盘接地)。第四，磁性的影响使称重样品的重量依赖于它在秤盘上的位置，称重结果的重复性很差

9、。这是因为被称量样品已被磁化，它和铁相互吸引从而产生出多余力被天平误以为是加载。为防磁性影响可采用如下修正方法:1.如有可能，对铁制或铁合金磁性称重样品(铁、钢、镍等)进行脱磁;2、样品可放置在非磁性的支撑物上(如:大量杯、铝合金支架)以便加大与秤盘间的距离;3使用吊架:4.筛除磁力(把称重样品放在导磁合金制的盛器里)。第五.静态浮力的影响将使称重样品在空气中的重量与其它真空不同。称重样品周围的媒质是空气，而空气密度约为1.2kg/m3(取决于温度和气压)，因此称重样品所受的浮力也为1.2kg/m3。为避免静态浮力的影响可采用如下修正方法1.在进行有高精度测量要求(主要指用微量天平进行)的称重

10、时，显示的重量需经过相应的修正，因为在称取不同密度的样品时天平均采用密度为8.0g/cm3的校准砖码进行校准，所以会有浮力误差产生;2.如果称重过程不能在一天内完成(如:差异称重、比较称重).必须检测当天的气压、大气湿度及温度并让算出供修正的浮力数值。最后谈谈重力的影响。当称重在离地面10米处(如:在大楼的四楼)进行时，重量显示会变化。这是因为: 在测定物体的重量时天平还测量重力，即地球与称重样品间的吸引力。此力主要由物体所在处的海拔高度(距地球中心的距离)决定的。重物离地球中心的距离越远，作用于它的重力则越小，因此地球引力随距离的增大而减小。重物的位置离赤道越近，因地球转动引起的与地球引力方

11、向相反的离心加速度则越大.而在赤道时则最小。重量的变化则基于重力的强弱。为克服重力对称量结果的影响，天平经移动后都需重新校准。电子天平操作的基本常识不要将天平放在窗口以避免阳光放在窗口以避免阳光直接照射直接照射􀀙􀀙远离热源或其他远离热源或其他辐射源辐射源避免空调或风扇直接吹向天平避免空调或风扇直接吹向天平不要有大的气流流经天平不要有大的气流流经天平减小温度漂移，不要让天平靠近加热器 不要让天平靠近加热器，保持室内温度恒定监测湿度使其保持恒定 监测湿度使其保持恒定，推荐值为 推荐值为45%45%-60%60%不要使用大功率的灯泡在无窗的房间选用日光在无窗的房间

12、选用日光灯照明灯照明称量台应能够不传导震源台面应保持平直无凹陷。桌子最好具有抗磁功能称量台的选择:可选用由墙体支撑的石板或落地水泥台,台面上不要覆盖玻璃, 塑料或金属注意:请在天平稳定后最短的时间内读取称量值；不要直接用手接触,已去皮的容器和样品，可用镊子或其他工具钳取；不要将手置于天平称量室内，可用一长镊子以确保样品放入；在室内湿度低于30%-40%时不要用玻璃或塑料器皿盛放样品；注意样品表面水份对称量的影响,最好是先将样品加热干燥，待其温度冷却至室温时称量；静电的影响会使称量结果或重或轻；影响称量的物理因素：静电对称量的影响可以用以下方法减至最小 :使用静电消除吹风机，使称盘接地，增加环境

13、湿度，操作者不穿着尼龙外衣。空气浮力的影响，样品在空气中其重量受浮力影响, 该浮力的大取决于样品的体积小 , 大气压力, 空气密度 , 温度, , 湿度及海拔高度。磁性样品会严重影响天平的重复性指标，对样品予以退磁或用厚金属板加以屏蔽。十万分之一以上电子天平使用技巧1. 影响天平称量最主要的三大环境困素是：震动、温度、气流。操作者必须尽可能减少它们的影 响。因此应将天平直接放置在石头工作台上（不要使用方针橡皮层）;称量时温度波动尽可能小 每小时土0。5；天平称量室不能有明显的气流影响。2. 充分预热天平，通电时间越长越好。建议小时不断电，使天平传感器磁钢达到热平衡，从 而减小温度的影响。 3.

14、 运动天平。将相当于天平最大称量值的砝码或重物反复在天平上加载和卸载次左右，使天 平逐渐从休眠状态，不必再以称量的结果和回零的好坏。这是保证天平良好称量的一个很重要 的过程，千万不可忽视。 4. 校准天平。任何电子天平都必须在使用前进行校准（内校或外校），否则天平将不会显示正确 的称量值。 5. 使用天平称量前应先去皮回零，使显示值全为零后再称量。称量样品应放置在秤盘的中央，以 防止偏载误差的影响。此外，应尽量避免手进入称量室而造成体温对称量室温度波动的影响。6. 如果称量显示值不稳定，称量结果缓慢的增大或减少，或者更简单的说有错误的显示值，这大 都是由以下物理因素造成：原因现象解决方法样品温

15、度变化称量示值朝单方向频繁变化先将样品放置在天平旁一段时间，使其与天平及环境等温后再称量，另外使用表面积小的样品容器。样品吸湿或发挥称量值缓慢增大或减小使用加盖容器或加塞的细颈容器，防止样品的吸湿或发挥。容器产生静电称量值不稳定，结果重复性差为防止容器产生静电，最好采用金属容器，其次是玻璃容器，最好不要用塑料容器；环境应保持一定湿度（4560%为理想值）；注意电源插座接地，从而让静电通过三芯插头向大地泄放。样品具有磁性称量示值依赖样品在秤盘上的位置，结果重复性差对具有磁性的样品通常采用下挂式称量，加大样品与秤盘间的距离，从而减小磁性的影响。电子天平知识讲义1、电子天平的称量原理 与其他种类的天

16、平不同，电子天平应用了现代电子控制技术进行称量，无论采用何种控制方式和电路结构，其称量依据都是电磁力平衡原理。其特点是称量准确可靠，显示快速清晰并且具有自动检测系统、简便的自动校准装置和超载保护等装置。电子天平的重要特点是在测量被测物体的质量时不用测量砝码的重力，而是采用电磁力与被测物体的重力相平衡的原理来测量的。秤盘通过支架连杆与线圈连接，线圈置于磁场内。在称量范围内时，被测重物的重力mg通过连杆支架作用于线圈上，这时在磁场中若有电流通过，线圈将产生一个电磁力F，方向向上，可用下式表示：其中K为常数（与使用单位有关），B为磁感应强度，L为线圈导线的长度，I为通过线圈导线的电流强度。电磁力F和

17、秤盘上被测物体重力mg大小相等、方向相反而达到平衡，同时在弹性簧片的作用下使秤盘支架回复到原来的位置。即由上式可知，处在磁场中的通电线圈，流经其内部的电流I与被测物体的质量成正比，只要测出电流I 即可知道物体的质量m。电子天平分工作原理图如图1所示。图1 电子天平的工作原理图若称盘上的加上或除去被称物时，天平则产生不平衡状态，通过位置检测器检测到线圈在磁钢中的瞬态位移，经PID调节器和前置放大器产生一个变化量输出，经过一系列处理使流经线圈的电流发生变化，这样使电磁力也随之变化并与被测物相抵消从而使线圈回到原来的位置，达到新的平衡状态。这就是电子天平的电磁力自动补偿电路原理。电流的变化则通过数字

18、显示出被称物体的质量。天平在使用过程中，其传感器和电路在工作过程中受温度影响，或传感器随工作时间变化而产生的某些参数的变化，以及气流、振动、电磁干扰等环境因素的影响，都会使电子天平产生漂移，造成测量误差。其中，气流、振动、电磁干扰等环境温度的影响可以通过对电子天平的使用条件加以约束，将其影响程度减小到最低限度。而温漂主要是来自环境温度的影响和天平内部的自身影响，其形成的原因复杂，产生的漂移大，必须加以抑制。2、电子天平的正确使用 电子天平只可用于固体材料和盛于安全容器中的液体称量、动物称量和比重称量。 不允许在超过最大允许载荷（包括表面皿）的情况下使用天平，否则可能损坏天平。 选择适当的环境（

19、普利赛斯温度540，相对湿度2585），将天平置于稳定的工作台上，避免振动、阳光辐射、气流和过度的温度波动。 天平的水平为了使天平能够良好地工作，天平必须处于水平的位置。调整两个水平控制的调整脚，使“水平泡”置于中间的位置。 天平的校准 这是正确使用电子天平必不可少的重要一步。由于不同地方的重力加速度不一样，每台电子天平都要遵守物理称量的原则，在每个位置都要进行重力加速度的补偿调整。例如，在北京用电子天平称量为100g的物体，到了广州，如果不对电子天平进行校准，称量值将减少137.86mg。因此，天平在安装之后或每次搬动后都必须进行校准。此外，由于环境温度的变化及波动直接影响传感器自身的温度变

20、化，这会导致磁感应强度和流经线圈中的电流也随之发生变化，电磁力发生变化。所以电子天平在称量操作的过程中也要定期进行校正。校准方法根据不同仪器有不同的校准方式。如普利赛斯电子天平就有通过ICM（智能校正模式）进行的外校、由自由选择的砝码进行的外校、用内置砝码进行内校、用内置砝码进行的自动内校。具体的步骤可参阅说明书。 天平的预热电子天平在称量前要按说明书进行充分预热。电子天平的基本工作原理是平衡，一旦失衡，利用电磁力将天平重新拉回平衡。当天平处于预热阶段时，随着内部温度升高，B会逐渐下降，同时I也会减小，这样就导致F变小，天平失去平衡，示值会呈现正的单方向漂移。只有经过充分预热，使磁钢达到热平衡

21、，这一变化过程结束，天平才达到平衡。再利用回零去皮功能，使显示回零，此时天平才处于真正可使用状态。另外，电子天平通常都没有类似家用电器的电源开关，只要给天平通电，显示器上无显示，天平也已处于预热状态。天平上的“ONOFF”键只是开关显示器而已。因此经常称量的天平不必拔掉电源，尤其是高准确度天平，在条件许可的情况下，长期不断电可保持天平始终处于预热状态。 当样品和容器的温度与天平称量室的温度不相同，存在一个温度差，此差异导致了沿称量容器外侧流动的不同方向的气流，此气流产生一个向上或向下的作用力，在这个动态空气浮力的作用下就会产生错误的称量结果。 手的温度对称量也有影响，要尽量减少这一人为因素。

22、为了减少样品吸湿性和挥发性的影响，对于这类样品要尽量减少称量时间或在密闭容器内进行。3、电子天平的维护保养 定期用软刷或浸有柔和肥皂液的潮湿软绒布擦拭天平罩、称量盘下部、称量盘和支架上的灰尘。 称量盘和支架可以用自来水清洁。要注意的是所有部件要完全干燥后方可安装回天平。 不要让液体溅在天平内部、或与天平后面的设备连接口、变压器上。如有液体溅在天平上，天平必须立即断开电源并报告。 如果天平长时间不用，拔掉电源并做彻底的清洁，将其保存在无强烈抖动、无振动、无大的温度变化、无直接阳光辐射、不潮湿的地方，最好是放在原始的包装箱内储存。 称量室内放置干燥剂的问题 电光天平要加干燥剂是为了保护砝码。如果在

23、电子天平称量室内放置干燥剂，干燥剂的吸水与放水形成了不同方向的气流，会引起空气浮力的变化，导致称量不稳定。因此，应将称量室内的干燥剂移走以保持稳定的称量环境。微量天平的正确称量方法2009年11月04日来源：说仪网称重是实验中最常见的操作之一。当今的微量、半微量及分析天平（可读性为0.1ug-0.1mg）已非常完善了，因此一般情况下称重过程无需在特殊的称重室内完成。 电子技术的进步大大简化了操作过程并明显缩短了称重时间。同样，天平的适应性也增强了，现在它甚至可被直接应用在生产现场。然而，这些进步同样对使用环境提出了一定要求。这些影响主要是指微量、半微量以及分析天平可以测量出的样品本身自然的物理

24、变化，如缓慢的蒸发，水分吸收而引起的重量变化，或者磁力，静电作用而使样品和称盘受力等，而所有这些变化对天平反应出来的都是重量变化。本文旨在从以下几方面介绍正确使用微量、半微量及分析天平的方法并以此获得高质量的称重结果。天平的安放位置称重结果的精确性和可靠性与天平的安放位置有着紧密联系。因此，在决定分析天平的安放位置时应认真考虑如下几个因素： 首先，应有天平专用的固定工作台，安放在房间角落的地上或固定于墙上（但不能同时采用两种方法以防止振动的同时传递），工作台在工作时不能倾斜，并应尽可能少地受到振荡，同时需要有抗磁性和抗静电保护装置。其次，工作室只能有一个出入口以防止空气对流对称量结果的影响，窗

25、户也应越少越好以避免太阳光直射的危险；同时工作室防止振荡和振动的程度也应越高起越好。第三，室温应尽可能保持稳定以防止温度漂移，应避免在辐射源附近称重。（空气相对湿度应控制在45%-607%之间）建议对微量天平进行持续的监测从而在必要时修正变化）。第四，天平宜放在没有窗户的墙壁处称重以避免阳光道阂寸，照明装置也应与工作台保待一定距离以避免热量辐射的干扰。最后应注意空气对天平的影响，要避免在空调或带风扇的装置附近称重，要避免在增加热量（引起温度漂移）的辐射源附近称重，以防止强烈气流的影响，同时应避免在门旁称重。天平的操作方法微量、半微量和分析天平都属高精密度的测量仪器，掌握正确的操作方法将有助于快

26、速获得可靠的称重结果。以下是天平操作的基本方法及注意事项：首先检查气泡是否在水平仪的中央，必要时调节调平螺丝直至天平水平。然后给天平校准。在首次操作天平之前，或天平的安放位置更换、天平经过调平、周围产生了明显的温度、湿度或气压变化时，都需要对天平进行校准。第三步，检查防风罩是否已关闭好，若关闭好，则可进行开机操作：不间断地给天平通电并使之处于开机状态，天平内部就能形成温度平衡；使用去皮杆门关闭天平，天平会因此处在备用方式中，而且内部电子线路仍被通电，这样可省略预热过程。第四，称重容器应尽可能小，并避免使用塑料称重容器，当空气湿度低30 -40%时不要使用玻璃名嘴苦，这样可避免静电作用。应使称重

27、容器及其内部的样品与周围的温度保持一致，因为温度差异会导致气流并使称重容器和样品表面的潮湿膜发生变化。同时，不能直接用手把称重容器放人天平称重室内，否则会改变称重室和称重容器的温度及湿度。也会对称重过程产生反作用。第五，称重样品应放置在秤盘的中央以防止四角误差。对于微量和半微量天平（秤盘在长于30分种的称量停顿后需先行一次简短的加载）初始称重作用。在称重过程完全结束后才能把称重样品从秤盘上移走，以免产生因称重样品引起的称重室温度和空气湿度变化。第六，在称重开始前应先检查一下显示器是否已处于零点状态.必要日弱需进行去皮使之回零以防止零点误差。然后调节自动稳定探测器直到满意为止（如果稳定探测器的标

28、志暗去）称重结果显示，则立即读取称重数值。第七，应保持称重室和秤盘清洁，称重时只能使用清洁的称重容器。对称重结果的物理影响因素如果重量显示不稳定、称重结果缓慢的增大或减小、或者更简单地说有错误的数值显示，这大都是由以下物理影响因素造成的：最常见的原因是：1、对称重样品不正确的传送2、天平不适当的安放位置3、称重样品和水份增加或丢失；4、称重样品和容器的静电现象；5、称重样品和容器的磁化。以下将一一列出这些影响因素，解释其成因并介绍可行的修正方法。首先，温度的影响将使称重样品的重量值显示朝一个方向频繁变化。这是因为：称重样品和周围环境之间存在一个温度差，此差异导致了沿称重容器流动的气流。空气沿着

29、容器外侧流动产生一个向上作用力，这个力就导致称重结果产生错误（即样品称得的重量比实际要轻）动态浮力作用。这个作用直到一个温度平衡形成以后才终止。包裹每一件样品的潮湿膜内部的变化都被动态浮力所隐藏。潮湿膜随温度而变化，即冷的物体显得重些，而热的物体则轻些。在使用微量天平进行差异称重时尤其应密切注视这种作用调控温度）。为避免温度的影响可采用如下修正方法：1、不用直接从干燥器或冰箱里取出的样品称重；2、保持称重样品同实验室或天平称重室具有相同温度；3、使用镊子夹取样品；4、不把手放人天平称重室；5、使用表面积小的样品容器。其次吸湿/蒸发作用将使称重样品的重量缓慢的增大或减小。重量增大是因为样品吸湿性

30、较强，减小则是因被测量样品属易挥发物质，或是水份被蒸发。对于吸湿/蒸发的影响可采用如下修正方法：1、使用清洁于燥的称重容器并保持盘上不粘有灰尘、污染物及水滴；2、使用细颈容器；3、给容器上盖或上塞。第三，静电现象的影响将使每次称量时称重容器均显示不同的重量，结果的重复性很差（具有高绝缘度的材料）如大多数玻璃或塑料制的称重容器都易被静电化。称重样品上的静电必须去除或加以屏障隔绝，有如下可行办法：t通过加湿器或适当调节空调系统来增加空气湿度。冬季时，在有暖气的房间里尤其需要注意这点（理想的相对空气湿度为45-60%）；2、加以屏障隔绝静电力把称重容器放在金属盛器内）；3、使用能购买到的工业用抗静电

31、枪，但它并非对所有材料都有效；4、给天平接地然后秤盘接地。第四，磁性的影响使称重样品的重量依赖于它在秤盘上的位置，称重结果的重复性很差。这是因为被称量样品已被磁化，它和铁相互吸引从而产生出多余力被天平误以为是加载。为防磁性影响可采用如下修正方法：1.如有可能，对铁制或铁合金磁性称重样品（铁、钢、镍等）进行脱磁；2、样品可放置在非磁性的支撑物上（如：大量杯、铝合金支架）以便加大与秤盘间的距离；3使用吊架：4.筛除磁力（把称重样品放在导磁合金制的盛器里）。第五、静态浮力的影响将使称重样品在空气中的重量与其它真空不同。称重样品周围的媒质是空气，而空气密度约为1.2kg/m3（取决于温度和气压），因此称重样品所受的浮力也为1.2kg/m3。为避免静态浮力的影响可采用如下修正方法：1、在进行有高精度测量要求（主要指用微量天平进行）的称重时，显示的重量需经过相应的修正，因为在称取不同密度的样品时天平均采用密度为8.0g/cm3的校准砖码进行校准，所以会有浮力误差产生；2、如果称重过程不能在一天内完成（如：差异称重、比较称重）.必