十万分之一电子天平怎么校准?
日期:2025-07-28 16:33 | 人气:29
十万分之一电子天平(精度0.01mg,量程通常0-200g)的校准需严格遵循“标准砝码+环境控制+规范操作”原则,确保称量精度(0.01mg级校准直接影响微量称量结果,如药粉、贵金属称量)。以下是详细校准步骤、参数及注意事项(参考JJG 1036-2008《电子天平检定规程》):
一、校准前准备(核心:消除环境干扰)
1. 环境控制(最关键前提)
温度:20±2℃(温差每变化1℃,可能导致0.02mg以上误差),校准前1小时开启空调,关闭门窗(避免气流影响);
湿度:45%-65%RH(湿度过高导致砝码生锈,过低产生静电—— 可放置湿毛巾或防静电板);
防震:天平放置在防震台(或大理石台面),远离振动源(如离心机、通风橱),校准期间禁止走动、触碰台面;
静电消除:操作人员戴防静电手环,称量室(如天平防风罩内)放置防静电垫(避免样品/砝码带静电吸附灰尘,导致称量偏差)。
2. 设备与工具(必须符合精度等级)
标准砝码:
等级:E2级及以上砝码(允许误差≤0.1mg,如100g E2级砝码误差≤0.1mg,满足十万分之一天平需求);
量程覆盖:选择天平量程1/3、2/3、满量程的砝码(如200g天平选50g、100g、200g,或按校准点50g、100g、150g、200g);
状态:砝码需清洁(用无水乙醇擦拭,避免指纹—— 1个指纹约0.05mg)、在有效期内(每年需送计量机构检定)。
辅助工具:
镊子(专用砝码镊,避免手接触砝码);
水平仪(校准天平水平—— 水平偏差会导致称量盘倾斜,误差可达0.1mg以上);
计时器(确保预热时间足够)。
3. 天平状态检查
预热:开机预热60分钟以上(高精度天平需电子元件稳定,预热不足会导致零点漂移);
水平调整:观察天平水平泡,通过调节底脚螺丝使气泡居中;
防风罩:关闭防风罩,检查是否严密(缝隙会导致气流扰动,显示值跳变);
零点检查:空盘状态下,显示值应稳定在0.00000g(允许±0.01mg波动,若超过需先执行“内部校准”或“零点校准”)。
二、校准核心步骤(分“内校”和“外校”,以“外校”为例)
1. 零点校准(确保空盘状态准确)
操作:
清空称量盘,关闭防风罩,按天平“TARE”(去皮)键,确保显示“0.00000g”;
稳定30秒后,记录零点示值(如0.00000g,允许±0.00001g波动);
若零点漂移超过0.02mg(如显示0.00003g),重复去皮操作,或执行天平“零点校准”功能(部分型号按“Cal”+“0”触发)。
2. 载荷校准(标准砝码校准,分点校准)
以校准“50g、100g、200g”三个点为例:
| 校准点 | 操作步骤 | 核心观察点 |
| 50g | 1. 用镊子将50g标准砝码轻放于称量盘中心(避免撞击,防止天平传感器过载);
2. 关闭防风罩,等待示值稳定(显示值跳动≤0.01mg时读数);
3. 记录天平示值(如50.00002g)。 | 砝码必须居中(偏离中心1mm可能导致0.01mg误差);避免砝码接触防风罩内壁。 |
| 100g | 1. 取下50g砝码,放置100g标准砝码(操作同50g);
2. 稳定后记录示值(如100.00005g)。 | 更换砝码时需先去皮(显示0.00000g),避免残留重量影响。 |
| 200g | 1. 放置200g标准砝码(注意:不可超过天平量程,如200g天平禁止用250g砝码);
2. 稳定后记录示值(如200.00010g)。 | 满量程校准需特别注意稳定时间(比低载荷长,约1分钟),避免未稳定就读数。 |
3. 校准结果计算(误差判定)
示值误差公式:误差=天平示值 - 标准砝码实际质量(标准砝码质量需包含修正值,如证书标注“50g,修正值+0.02mg”,则实际质量=50.00002g);
合格标准(按JJG 1036-2008):
载荷≤50g:误差≤±0.02mg;
50g<载荷≤200g:误差≤±0.05mg;
示例:50g标准砝码(实际50.00002g),天平显示50.00003g,误差=0.01mg(合格);若显示50.00005g,误差0.03mg(不合格)。
4. 重复性校准(确保多次称量一致)
操作:对100g标准砝码连续称量6次,记录每次示值(如100.00002g、100.00003g、100.00001g…);
计算:极差=最大值-最小值(允许≤0.02mg);
合格标准:6次测量极差≤0.02mg(确保微量称量时数据可靠)。
三、“内校”与“外校”的区别(按需选择)
| 校准方式 | 适用场景 | 操作方法 | 优缺点|
| 外校 | 法定校准、高精度要求(如实验室) | 使用外部标准砝码(E2级及以上),按上述步骤校准 | 优点:精度高(可溯源至国家基准);缺点:需标准砝码和专业操作,成本高 |
| 内校 | 日常自检、快速校准| 按天平“内校”键(如“Cal”),天自动加载内置标准砝码(出厂前已校准),完成后显示“Pass” | 优点:操作简单(10分钟完成);缺点:内置砝码可能老化(2年后需外校验证) |
注意:内校不能替代外校—— 法定计量要求(如CNAS实验室)必须每年进行外校,内校仅作为日常维护(每月1次)。
四、校准后注意事项
1. 数据记录与证书
记录校准数据:包括校准日期、环境温湿度、各点误差、重复性、操作人员;
外校需保留法定机构出具的《校准证书》(含误差修正值,可用于称量结果修正)。
2. 异常处理
若误差超标(如200g点误差0.06mg):
检查砝码是否清洁(有污渍会增重)、是否放置居中;
重新预热天平(2小时以上),排除温度漂移影响;
若仍超标,联系厂家维修(可能是传感器老化或电路故障)。
3. 日常维护(延长校准有效期)
每次使用前检查水平、清洁称量盘(用软毛刷清除粉尘);
避免称量磁性物质(会干扰传感器)、腐蚀性样品(如酸液,需用容器盛放);
长期不用时,每月通电1次(30分钟),防止电池漏液或传感器受潮。
总结
十万分之一电子天平校准的核心是“外校(标准砝码)+环境控制+精准操作”,需校准示值误差、重复性、载荷线性等参数,确保0.01mg级精度。日常可用内校自检,法定校准必须外校(每年1次)。校准的关键是消除环境干扰(温度、振动、静电)和操作误差(砝码放置、稳定时间),只有参数全部达标,才能保证微量称量结果可靠(如0.1mg级样品的称量偏差≤10%)。