電子天平之校準

“你真的了解電子天平嗎？” 系列之一、二中，我們介紹了電子天平的“最小稱量值”和“水平調節”的相關內容，針對其必要性、原理、操作方法等方面進行了詳細的梳理和通俗易懂的闡述，希望對大家有所幫助。本期小編將搬上天平的前期準備工作中最重要也是最有講究的一環——校準，那么在天平的校準中，又有哪些值得關注的點呢？

A.   關于砝碼的學問

     談到校準，起到至關重要作用的就是砝碼。砝碼的形狀、尺寸、材料、表面狀況、密度、磁性、質量標稱值、最大允許誤差等指標都有非常嚴格的規定。作為標定、校驗衡器的最普遍也是最重要的工具，國際法制計量組織（OIML）對砝碼進行了明確的等級劃分，共分為9個等級。在砝碼的眾多指標當中，和校準關聯度最高的就是最大允許誤差（MPE）了，國際相關法規條款對各個等級的砝碼的MPE有明確的規定，以下表格是對電子天平所常用質量標稱值砝碼MPE的說明（誤差值以毫克為單位）：

    從上圖可看出，在相同質量標稱值的情況下，MPE的大小跟砝碼等級的高低成反比；在相同砝碼等級的情況下，MPE的大小跟質量標稱值的大小成正比。

     同時，在國家標準的相關規定里，根據檢定分度值e和檢定分度數n將電子天平分為四個準確度級別，由高到低依次為特種Ⅰ、高Ⅱ、中Ⅲ、普通Ⅳ準確度級。結合砝碼MPE的變化趨勢可得出，準確度越高的天平需要用越高等級的砝碼進行校準，這樣校準天平的數據就越精準。比如十萬分之一和萬分之一天平應選用E級系列砝碼校準，千分之一天平應選用E2或F1級砝碼進行校準，以此類推。

B.   校準的分類

從校準的用途上來講分為“量程校準”和“線性校準”，在制造和維修過程中需要結合兩種校準方式共同實施，而日常使用過程一般只需做量程校準。

量程校準通常采用比較簡單的兩點校準法，第一個點為零點，第二個點為天平的最大量程，日常操作起來比較容易，能夠使天平快速適應當前的稱量環境，保證整個量程范圍內的稱量準確，是實驗室工作人員一種普遍的校準方法。

線性校準一般來說是在3個點設置電子天平，即零點、半量程和最大量程。天平經過線性校準后，其全量程線性誤差通常表現為S型，即在零點、半量程、滿量程3個校準點誤差很小，在1/4，3/4滿量程點誤差相對較大。

      通常，線性校準過程在恒溫恒濕的環境下，由機械手自動完成。校準時需準備相應的多個砝碼，非專業人員嚴禁私自進行操作，否則不能恢復原有程序，影響天平的正常使用。

從校準的方法上來講分為內校和外校

內校是指利用電子天平內部安裝的校準砝碼并遵循內部標準程序進行校準。校準時只需按一下校準鍵，電機會驅動帶內置砝碼的升降裝置，對天平進行加載，從而實施并完成校準。

外校是指利用外部砝碼對天平本身誤差進行修正的方式進行校準。事先需檢查外部砝碼是否通過檢定，并在檢定有效期內，主要是為了確保砝碼滿足相關標準對實物量具的控制要求。開始校準時先按下校準鍵，再通過手動把指定量程的砝碼放到電子天平秤盤上，來完成校準過程。

      無論是內校還是外校，電子天平在使用之前都必須進行預熱（萬分之一位天平需要至少1個小時的預熱），其次進行水平調節，之后就可以開始進行校準了。