发布时间:15-06-24 16:23分类:技术文章 标签:电子天平 电子天平是*新发展的一类天平,因其具有称量快捷、使用简便等优点,被广泛的应用于各行各业中。电子天平主要平衡原理是电磁力或者电磁力矩,能准确可靠、清晰快速的称量与显示,一般可以达到±0.1mg,同时还具有自动检测和自动校准以及超载保护等功能。电子天平核心技术是电子技术和传感器,在科技的进步下,电子天平的设计越来越复杂,规格型号存在很大的差异,一旦出现故障*会对影响各行各业的正常工作。因此必须了解电子天平的工作原理,并对其常见的故障进行了解,熟知其调修的方式,进一步保证电子天平工作质量,延长其使用寿命。 电子天平的主要工作原理 电子天平是天平的一种类型,不同于其他电子秤。电子天平的主要元件是传感器,其又包括了电磁式传感器与应变片式传感器。 电磁式传感器是通电导体在磁场中做切割磁场线运动,电子天平是通过其产生的电磁力进行平衡输出,其电磁力公式为:F=BLIsinQ。其中B是磁感应强度,L是受力导线长度,I是电流强度,Q是通电导体与电磁场形成的夹角,F为电磁力。电磁式传感器由磁缸、感应线圈、支撑杠杆等组成,磁缸中心有圆柱形磁铁,内部有感应线圈,并与支撑杠杆相连。通电导体在磁场中做切割磁力线运动,能长生电磁力。位置传感器采集电子天平秤盘上的物体,引起杠杆的位置相对变化,把产生的数据转化成电信号并由伺服放大器的作用,将其加载到线圈上,这样物体的重力*会和磁场中产生的电磁力相平衡。通常情况下,通电线圈中的电流强度I与电阻的电流强度相同,这样*确定了电阻上的电压和秤盘上的物体重量的对应关系。通过对电压信号的采集,并由A/D数模转换和微处理器的处理,*可以在显示器上显示秤盘上物体的重量。 应变片式传感器主要工作原理是电子天平秤盘上没有放任何物体时,应变片阻值相同,通过桥式电路后输入到放大器的电压为零。如果秤盘上放有物体,应变片*会被拉伸或者受压,其阻值会根据实际情况减小或者增大,在这样的负载下经过桥式电路*会有微小的电压输入都放大器。数值放大后经过微处理器处理显示出物体的重量。 电子天平常见故障调修 电子天平主要由电源、电磁传感器、光电传感器、控制电路、显示器以及键盘组成,由于电子天平工作时较多的因素干扰,使得其发生失控,影响系统的正常工作。下文主要对电子天平的常见故障进行分析,并提出了相对应的调修方法。 2.1开机后出现负测量值:可能是因为没放好秤盘,使得感应线圈处于不平衡的位置。如果放好秤盘后仍然出现这样的情况,可以用手对秤盘轻轻的按压,那么感应线圈的恢复力会使得秤盘重新回到平衡位置。如果感应线圈没有电源,控制电路*会失去平衡,导致支撑杠杆弹片断裂。 2.2开机无显示或者出现一条横杠出现开机无显示时,首*应该检查外部用电外界,220V电源和电子天平专用电源变压器是否正常,电源插头是否与天平连接好,天平与PC或者其他设备连接时,没有用RS232电缆烧毁了电子天平控制电路上的CPU。若排除了以上外界的情况,可以打开天平的上盖,检查是否有异物影响了支撑杠杆,弹簧片是否变形严重,甚至是断裂。如果使用不注意,磁缸内部可能会有微粒粉尘掉入,使得感应线圈无法灵活地活动。 2.3不稳定、不回零:在使用过程中,如果电子天平出现不稳定、不回零的情况,可能是①对天平预热的时间不够,使得天平温度和湿度没有达到标准,有气流产生;②应该检查被称量的物体或者容器本身的温度湿度变化,本身是否带有磁性物质或者静电;③电子天平秤盘屏蔽环安装不正确,也会使得天平工作不稳定,重复性差;④检查控制电路是否工作正常;⑤称重传感器工作是否有异常。 2.4无法执行外校:电子天平无法执行外校,可能是①天平摆放的位置不稳定;②天平操作没有正确的设置菜单;③天平秤盘上放置有一定的重物;④天平零点偏移,需要重新调校。 2.5天平无法执行内校准:在使用电子天平过程中,可能会出现天平无法执行内校准的情况,除了天平不具备这项功能外,还有的可能是①天平摆放不稳定;②天平操作没有设置正确的菜单;③秤盘上放有一定的重物;④天平砝码没有抬起,这项故障与外校准相似。 2.6天平四角误差较大:天平四角如果出现较大的误差,①首*应该检查传感器的弹簧片是否出现变形;②调整传感器的螺母,传感器左右对称,螺母被调整后也可以相互对称。可以调整左右误差,以顺逆时针旋转两个螺母,在调整过程中用规定的砝码对左右螺母误差进行不断的测量,直到误差满足为止。然后调整前后误差,和左右调整相似。两方面调整完成后,再对其进行相应的调整,以保证四角误差较小。 2.7天平线性差:①天平四角误差较大;②称重传感器是否工作异常;③重新校准线性。 2.8天平无法与PC通讯:当电子天平无法与PC进行通讯时,检查①天平与PC连接电缆是否有问题;②天平如果处于BPI接口,需要设置为SBI接口;③天平与PC接口参数没有设置正确。 2.9无法称到满载:这种情况与天平无法回零相似,可能是因为小信号输入范围发生了变化。按照无法回零的方式如果不能找到问题,**检查供电电源、A/D电路是否正常,再检查称重传感器的输出。 2.10天平工作时反应较小甚至没有反应:出现这样的情况,可能是①连接传感器线圈的金线断裂;②传感器线圈出现了短路;③控制电路存在一定的问题。 2.11维护保养:电子天平使用完后需要及时的清扫天平内外,定期用酒精或者丙酮擦洗秤盘及防风罩,以保证玻璃门能正常开关。 总结 本文主要对电子天平的主要原理和常见的故障进行了分析,并提出了相应的调修方法,这对电子天平的使用、检测、维修保养有重要的意义。因此在使用电子天平时,要学会常见故障的鉴定,并及时给予维修,保证电子天平的正常工作。

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(2)对称量范围的要求 选择电子天平除了看其精度,还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可,也就是常用载荷再放宽一些即可,不是越大越好。

一、电子天平及其分类 人们把用电磁力平衡被称物体重力的天平称之为电子天平。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以及超载保护等装置。 按电子天平的精度可分为以下几类 1、超微量电子天平 超微量天平的最大称量是2至5g,其标尺分度值小于最大称量的10-6,如Mettler的UMT2型电子天平等属于超微量电子天平。 2、微量天平 微量天平的称量一般在3至50g,其分度值小于最大称量的10-5,如Mettler的AT21型电子天平以及Sartoruis的S4型电子天平。 3、半微量天平 半微量天平的称量一般在20至100g,其分度值小于最大称量的10-5,如Mettler的AE50型电子天平和Sartoruis的M25D型电子天平等均属于此类。 4、常量电子天平 此种天平的最大称量一般在100至200g,其分度值小于最大称量的10-5,如Mettler的AE200型电子天平和Sartoruis的A120S、A200S型电子天平均属于常量电子天平。 5、分析天平 其实电子分析天平,是常量天平、半微量天平、微量天平和超微量天平的总称。 6、精密电子天平 这类电子天平是准确度级别为Ⅱ级的电子天平的统称。 二、选购及使用注意事项 1、如何选择电子天平 选择电子天平应该从电子天平的绝对精度分度值e上去考虑是否符合称量的精度要求。如选0.1mg精度的天平或0.01mg精度的天平,切忌不可笼统地说要万分之一或十万分之一精度的天平,因为国外有些厂家是用相对精度来衡量天平的,否则买来的天平无法满足用户的需要。例如在实际工作中遇到这样一个情况,用一台实际标尺分度值d为1mg,检定标尺分度值e为10mg,最大称量为200g的Mettler电子天平,用来称量7mg的物体,这样是不能得出准确结果的:在《JJG98-90非自动天平试行检定规程》中规定,最大允许误差与检定标尺分度值e为同一数量级,此台天平的最大允许误差为1e,显然不能称量7mg的物体;称量15mg的物体用此类天平也不是最佳选择,因为其测试结果的相对误差会很大,应选择更高一级的天平,有的厂家在出厂时已规定了最小称量的数值。因此我们在选购及使用电子天平时必须考虑精度等级。 对称量范围的要求 选择电子天平除了看其精度,还应看最大称量是否满足量程的需要。通常取最大载荷加少许保险系数即可,也就是常用载荷再放宽一些即可,不是越大越好。 2、关于电子天平的校准 使用前一定要仔细阅读说明书 在检定测试中我们发现,对天平进行首次计量测试时误差较大,究其原因,相当一部分仪器,在较长的时间间隔内未进行校准,而且认为天平显示零位便可直接称量。(需要指出的是,电子天平开机显示零点,不能说明天平称量的数据准确度符合测试标准,只能说明天平零位稳定性合格。因为衡量一台天平合格与否,还需综合考虑其它技术指标的符合性)。因存放时间较长,位置移动,环境变化或为获得精确测量,天平在使用前一般都应进行校准操作。校准方法分为内校准和外校准两种。德国生产的赛多利斯,瑞士产的梅特勒,上海产的JA等系列电子天平均有校准装置。如果使用前不仔细阅读说明书很容易忽略校准操作,造成较大称量误差。下面以上海天平仪器厂JA1203型电子天平为例说明如何对天平进行外校准。方法:轻按CAL键当显示器出现CAL-时,即松手,显示器就出现CAL-100其中100为闪烁码,表示校准砝码需用100g的标准砝码。此时就把准备好100g校准砝码放上称盘,显示器即出现----等待状态,经较长时间后显示器出现100.000g,拿去校准砝码,显示器应出现0.000g,若出现不是为零,则再清零,再重复以上校准操作。(注意:为了得到准确的校准结果最好重复以上校准操作步骤两次。)以瑞士MettlerToledoAG系列电子天平为例说明如何进行天平内校准。方法如下: 天平置零位,然后持续按住CAL键直到CALint出现为止,下述情况将在校准时显示: 天平置零 内部校准砝码装载完毕 天平重新检查零位 天平报告校准过程 天平报告校准完毕 天平自动回复到称重状态 有的人认为在电子天平量程范围内称量的物体越重对天平的损害也就越大。这种认识是不完全正确的。一般衡器最大安全载荷是它所能够承受的、不致使其计量性能发生永久性改变的最大静载荷。由于电子天平采用了电磁力自动补偿电路原理,当秤盘加载时(注意不要超过称量范围),电磁力会将秤盘推回到原来的平衡位置,使电磁力与被称物体的重力相平衡,只要在允许范围内称量大小对天平的影响是很小的,不会因长期称重而影响电子天平的准确度。 三、电子天平的维护与保养 1、将天平置于稳定的工作台上避免振动、气流及阳光照射。 2、在使用前调整水平仪气泡至中间位置。 3、电子天平应按说明书的要求进行预热。 4、称量易挥发和具有腐蚀性的物品时,要盛放在密闭的容器中,以免腐蚀和损坏电子天平。 5、经常对电子天平进行自校或定期外校,保证其处于最佳状态。 6、如果电子天平出现故障应及时检修,不可带病工作。 7、操作天平不可过载使用以免损坏天平。 8、若长期不用电子天平时应暂时收藏为好。