簡(jiǎn)述分析天平稱量中誤差的來(lái)源,及減小稱量誤差的途徑
分析天平計(jì)量性能是從穩(wěn)定性、靈敏性、正確性(等臂 性)和示值變動(dòng)性四方面來(lái)衡量的。它規(guī)定了天平衡量 的度。分析天平的計(jì)量性能帶來(lái)的誤差是不可避免 的。
分析天平在使用較長(zhǎng)時(shí)間后,其計(jì)量性能會(huì)發(fā)生改變。表現(xiàn)在:
(1)使用過(guò)程中天平室的環(huán)境溫度或震動(dòng),使天平橫 梁上的偏差螺絲的松動(dòng),造成不等臂性誤差增大。
長(zhǎng)期使用后刀口的自然磨損、或不正確的操作直 接損壞刀口。自然損耗和環(huán)境的震動(dòng)使天平四角出問(wèn) 題,橫梁上的三把刀口不平行或刀子不在同平面內(nèi),造成 示值變動(dòng)性的改變而影響稱量準(zhǔn)確度;相應(yīng)的,天平的重 心與支點(diǎn)位置也會(huì)因?yàn)樯鲜鲈虬l(fā)生變化,使得靈敏度 和穩(wěn)定性改變。分析天平中,任何一種計(jì)量性能的改變, 都會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身,增大系統(tǒng)誤差。
空氣中的灰塵,使天平橫梁上三把刀口下面的瑪 瑙平面沉積灰塵,降低天平的靈敏性。
天平的示值變動(dòng)性除了與穩(wěn)定性有關(guān)外,還與天 平的結(jié)構(gòu)及稱量時(shí)的環(huán)境條件等因素有關(guān)。天平室的環(huán) 境溫度過(guò)高過(guò)低、被稱量物體的溫度過(guò)高過(guò)低,使分析天 平兩側(cè)受熱不均、橫梁發(fā)生形變或使天平箱內(nèi)產(chǎn)生溫差, 形成氣流,從而降低稱量結(jié)果的可靠性。
超載稱量,改變天平的準(zhǔn)確度。分析天平是精密 儀器。不同精度等級(jí)的天平,其zui大載荷量是不同的,超 負(fù)荷稱量,會(huì)改變天平的靈敏性、不等臂性,這是稱量中 不允許的。
為保證天平的計(jì)量性能在正常范圍,必須做以下幾 項(xiàng)工作:
一、分析天平要定期做天平計(jì)量性能的檢查,測(cè)定空 載、重載靈敏度、不等臂性誤差、示值變動(dòng)性。當(dāng)檢查出 問(wèn)題時(shí),及時(shí)找計(jì)量部門調(diào)整。一般常使用的三級(jí)分析 天平,感量S=0.1mg,不等臂性Y=0.3rng;示值變動(dòng)性D =1分度(0.1rng,zui大稱量2009)。
二、靈敏度、穩(wěn)定性可以自己動(dòng)手調(diào)整,可通過(guò)改變天平 的重心(升、降重心螺絲)來(lái)調(diào)節(jié)。重心離支點(diǎn)愈遠(yuǎn),天平 愈穩(wěn)定,但靈敏度低稱量誤差大。
三、重心離支點(diǎn)愈近,天平 靈敏度越高,但穩(wěn)定性低則指針擺動(dòng)不易靜止。可見(jiàn)穩(wěn) 定性和靈敏性太低、太高都不好,必須兩者都兼顧好,才 能使天平處于*狀態(tài)。天平的靈敏度一般保持(2-3) 格為宜。
除天平的安裝條及天平室的環(huán)境條件外,我們還應(yīng) 當(dāng)注意天平的使用中以下環(huán)境因素的影響:
1、分析天平不宜頻繁拆卸和隨意挪動(dòng)位置 穩(wěn)定和水平是保證分析天平工作的基本條件。頻繁 的拆卸天平、隨意挪動(dòng)天平位置,產(chǎn)生的大大小小的震動(dòng) 會(huì)損傷天平零部件特別是瑪瑙刀口,也會(huì)改變天平的水 平狀態(tài)。從而影響天平的稱量。 在天平必需搬動(dòng)時(shí),必須將橫梁、左右稱盤、掛鉤等 零件小心拿下。放入盒內(nèi)(包括環(huán)形砝碼),以保護(hù)天平零 部件。天平搬動(dòng)后,要重新調(diào)節(jié)天平的水平。
2、過(guò)冷和過(guò)熱的試樣不要放在天平稱量盤上稱量 在用分析天平稱量中我們發(fā)現(xiàn)這樣一現(xiàn)象:當(dāng)試樣 溫度高于或低于環(huán)境溫度時(shí),稱量示值會(huì)朝著一個(gè)方向 頻繁變化,這是溫度產(chǎn)生的空氣對(duì)流對(duì)稱量的影響造成。 解決的方法是:先將試樣放置在天平旁一段時(shí)間,使其與 天平及環(huán)境等溫后再稱量。一般要求溫度波動(dòng)盡可能小 每小時(shí)≤±0.5℃時(shí)稱量。
3、易濕或揮發(fā)的試樣放具塞容器稱量 易濕或揮發(fā)的試樣稱量過(guò)程中有“越稱越重”或“越 稱越輕”現(xiàn)象,這是試樣吸收天平環(huán)境中的水分,或是試 樣的易揮發(fā)性物質(zhì)揮發(fā)的結(jié)果。稱量這類試樣,必須放 具塞容器。同時(shí),天平罩里放干燥劑,保持天平的干燥環(huán) 境,以保證稱量易吸水分或失水分試樣不受環(huán)境濕度的 影響。
4、不可抗拒的因素造成的偶然誤差 四季氣候溫度,濕度和氣壓的波動(dòng),天平零部件的自 然變化,也能帶來(lái)稱量誤差。這類不可抗拒的因素使平 行稱量結(jié)果在一定范圍內(nèi)波動(dòng),引起偶然誤差。在稱量 中常常有這樣的現(xiàn)象:有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員,進(jìn)行很仔細(xì)的 稱量,并且進(jìn)行多次稱量。得到的結(jié)果卻不能*一致, 而是有高有低,又找不出原因,這就是偶然誤差(排除了 系統(tǒng)誤差的因素后)。
從以上分析、討論可以得出:分析天平稱量中的誤差 與天平的計(jì)量性能有關(guān),更重要的是與我們使用天平的 人的維護(hù)和操作有關(guān),只要我們用科學(xué)的態(tài)度去認(rèn)識(shí)天 平稱量中存在的誤差,規(guī)范和改進(jìn)我們的分析天平操作 和管理,一定會(huì)減小稱量誤差,使我們的分析檢測(cè)技術(shù)水 平更上一個(gè)臺(tái)階。