电子标准天平.pdfVIP

电子标准天平 、赵跃于桂莲姜成 (吉林省计量测试技术研究所长春1300趁) ■■ 奉文介绍了吉林省计量所的电子标准天平情况，并徽了相关讨论。 美■■ 雌尹n谩差 1 引言 在质量量传中天平的数字化是实现计量检测自动化过程的首要条件。目前数字指示的电子 天平在国内虽然广泛应用，但能满足扩展R等及Fl等5009以上的标准砝码量传的国产电子天 平，在国戌尚一于空白，国外即使有产品也因其过于昂贵的价格，使其在国内绝大多数的省市级计 l弋；，f：；；ll}} 量技术机柯中根难推广使用。我们所基于目前国内外电子天平生产的实际情况。于一九九七年初 向沈阳计量研究所提出了对现有机械天平进行数字电器化改造，主要技术指标以天平的总不确定 度应镌满足开晨相应量程B等标准砝码的量传为准，其目的是一方面进一步提高天平的总不确 定度．为今后果纳翻琢建议Rlll做前期的技术准备；另一方面为我所内lkg以上的机械天平实理 数字化输出并与计算机联机，最终实现数据的采样、处理及记录、出证等工作一体的自动化．寻拽 一既经济又实用的途径。我所合作单位沈阳计量研究所于一九九八年底提供一台5kg电子标准 天平．经过一段时期试用后．其各项技术指标及功能均达到原设定的要求，这是一种很适合质量计 量技术发展需要的标准天平。 过去多数人认为电子天平和机械天平的检定方法根本不可能实现归一化，从而形成无法用同 一尺度去评价的问题。我国质量工作者在1998年召开的全国计量测试学会学术大会质量计量测 试分会场上提出了电子天平和机械天平检定方法归一化阃愿与分析的论文和学术观点。通过我 所的一年多的检定舅试实践，完全可以证实电子标准天平(电子比较仪)和机械标准天平的检定完 全可以实现归一化，可以用同一个检定程序评价天平的优劣。 2原理及特征 电子标准天平，国外目前常称之为电子比较天平或电子比较仪。本所的电子标准天平是在现 有的双盘尊■式机械天平的基础上。采用了电子天平的电磁平衡力矩工作原理加以改进的。即在 横粱的两曩对称安装电磁阻尼器，并根据称量的要求来设定电磁阻尼力的大小，以使横秉逮度达 弱平簧位置。由电器装置实现对磁力线圈进行电信号的采样、放大、模数转换及数字电路等均与 目前的电子天平电器基本原理大致相同。这样在确定了横粱两螭磁力线圈的电量变化量与天平 两墙秤盘质量筐的变化量之间的逻辑关系后，可将机械天平的模拟量，通过这一电器装置转换戚 敢字量，做为天平的示值显示出来，并可输出传送给计算机。 电子标准天平采用了工作状态和非工作状态两种情况，工作状态下天平可处于“开”或“关”状 态，且无论是“开”还是“关”，天平的刀子和刀承始终处于不脱离状态，这样能保证天平横集在每次 一424一 一———1酒蕊愿匿了■——_ 称量过程中均保持一个固定的位量(即与两墙的磁力线圈处于某一最佳的相对位置)，从而碱小了 天平的示值变动性。而为了保证天平在非工作状态时其刀和刀承不受任何冲击、振动及相对摩攘 的影响。要求在非工作状态时天平的刀子和刀承应是脱离开的。这就使电子标准天平要求在菲工 作状态时天平的横粱及两边吊挂系统均被支承起来，而在工作状态并天平处于。关”时，天平的横 粱幕下(郾刀子与刀承接触)，而两边吊挂系统仍被支承着，此时天平横粱在中刀承下处于无负载 自由摆动，此线■的电磁力只平衡天平横粱；当天平由“关”转到“开”时，天平的横粱不动，两边吊 挂系统落下，其边刀承与横粱两边的边刀相接麓。电磁力在“关”的基础上，再平衡两边吊挂系统的 质量差值。电子标准天平在控钼横粱及吊挂系统升、降时采用了两组凸轮轴，应该说这是对原机 械天平在机械方面的一个较重要的改进。它通过天平刀子与刀承的脱离、接触的有效控制，较理 想地解决了天平示值变动性的问题。 由于电子标准天平仍保留机械天平的双盘、等臂的机械机构，使它的量程绝大多数被两边秤 盘中的标准或被检砝码和另一舅配街砝码给平衡掉了，而需要电磁力去平衡的只是称量盘两边的 实际质量差值，这只是很小的一部分。如用于检定E等标准砝码的最大称量为5ks、检定分度值 为0．5Ⅱg的标准天平，按我们设想最大可艏有108的质量差值(包含天平给出的自动称量范圈)， 这样需横梁两边电磁力去平衡的质量值只有log，若按检定分度值e=0．5mg去计算该