天平的安装环境

JJG1036-2008《电子天平检定规程》规定，天平须安装在洁净、无尘、无强气流、无震动及无强电磁场的环境中，天平室内温度恒定。

高精度电子天平，安装环境必须严格按要求来选择和布置。实验室需选择在距离公路、铁路等震源50米以外的地方，区间内没有强电磁场。实验室只拥有一处出入口，不能共用或作为通道。天平不能靠近窗户，因为太阳照射产生的热空气对流会有很强的气涡流，对天平的计量性能将产生很大的影响。天平最佳的安放位置应设在房屋墙角，结构坚固、震动最小。购置的专业防震台，或搭建的操作台应使墙面和实验台留有10cm的距离，减少环境的震动对天平造成的影响。采用移动门，实验室为恒温恒湿实验室，使用的空调和恒湿器，出风口不能直接对着天平，避免空气流动影响。选择人工光线照明，使用荧光灯，灯具不能离天平太近，防止热辐射对天平的干扰。

供电电源应符合厂商标注的电压和频率，当供电电源在电压范围220V±10%，频率范围50Hz±2%出现波动时，天平应能保持固有的计量性能。

天平的预热

新一代的高精度电子天平为减小热噪声对传感器的影响，更利于稳定与准确地称量，将主要发热器件、变压器移到天平的外部，成为一个独立部分，有利于天平的热平衡。这类天平通常都没有类似普通电器的电源开关，天平通上电，显示器上即使没有显示，天平也已处于预热状态，天平上的开关键只是开关的显示器。经常称量的天平不必拔掉电源，尤其是微量和超微量天平，在条件许可的情况下，可以长期不断电保持天平始终处于预热状态。

天平的水平

天平的水平调节，也是保证称量结果的重要步骤。新一代高精度电子天平都具有自动水平监测系统，天平倾斜时，显示提示，并自动调节水平，不需要观察物理水泡，能可靠预防因震动、触碰、挪动等原因造成的天平倾斜影响。

天平的水平

天平预热之后不适宜马上投入使用，要进行一定的加载、卸载来运动天平。电磁力平衡式传感器中的弹性支承体由一定的簧片组成，通过簧片，传感器进行力值传递。天平在平衡、失衡、再平衡之间，电磁力平衡地调整后，最终显示出质量值。天平预热中，传感器的弹性支承体实际还是一直处于休眠状态，如果在这时使用天平，将会影响天平加载和回零的效果，导致称量值的不稳定。实践中，实际分度值大于0.1mg，可以省略运动天平或减少加、卸载次数，置零后可直接进行称量。但对于实际分度值小于0.1 mg的高精度电子天平，则必须进行这一操作，否则得不到稳定称量结果。这类天平在停止工作超过30min后，重新称量时，也需要进行少量的加、卸载天平来运动天平。

天平的校准

天平的校准，是正确使用电子天平的重要一步。高精度电子天平采用电磁力平衡传感器，采用电磁力与重力相平衡原理来测量物体质量，测量结果与重力加速度相关，重力加速度的大小与天平所处的海拔高度相关。天平位置的变化引起海拔高度变化，是天平校准原因。天平的校准是通过空载和加载对应的标准砝码，记录下天平各点的平衡电流值。称量样品时，运用空载和标准砝码各点平衡电流值，通过校准技术，运算出称量物的质量。在不同的环境和条件下，天平表征平衡电流值是不相同的。理论上，工作中天平环境或者自身都是变化的。为保证平衡电流值能随外部环境和自身的变化而改变，天平必须严格实行日常校准。高精度电子天平拥有高灵敏度的特性，实际分度值极其微小，有0.01mg的，甚至更小，对环境或者自身的变化极为敏感，所以高精度电子天平的日常校准更为重要。校准的频率，可根据环境变化和实际工作来判定，比如工作实验中需要长时间的大量重复称量时，期间需要再次校准天平。

新一代高精度电子天平都设计了自校功能，并且天平可以感知外部温湿度发生变化，或长时间使用后自动进行校准，以确保每一次称量的准确性。做好校准工作，才能保证电子天平的正常工作。

天平的称量

样品在天平内称量时，容易受到环境的影响，震动、气流、温度、湿度、静电、磁性及样品的自身变化，这些因素都会使称量结果发生偏差。称量中应尽量缩短样品的称量时间，同一个实验，应选择同一台天平，这样可减少天平引入的系统误差和随机误差。这是高精度电子天平称量使用的一个总的原则。

1.样品和容器的温度 

称量时，必须保持样品和容器与称量室具有相同的温度；温度不相同时，称量室内会产生上下扰动气流；高精度电子天平使用时，极易引起示值的漂移，或者错误的称量结果。实验员不能直接用手触摸容器，应使用较长的镊子或样品勺夹取容器，工具应避免长时间在称量室内活动，引起称量室温度的变化。因此，每次称量时，所有样品和工具都需要在恒温恒湿的实验室，放置（4~5）h。实验证明，样品的温度比称量室低时，称量的值比实际值大，反之称量的值比实际值小。

2.样品的吸湿性或挥发性

称量有吸湿性的样品和挥发性的样品时, 应该减少称量时间，否则天平显示值会逐渐变大或者变小。为称量好这类样品，要选择合适的容器，如选择有盖子的容器，以减少样品的吸湿或挥发。

3.样品和容器的静电现象

使用万分之一及以上高精确度天平称量粉末状样品时，会发现天平显示值比较难稳定，显示值会有规律地增加或者减少，这就是静电引起的。静电是由粉末或颗粒状样品与绝缘容器摩擦而产生的，没有好的泄放路径，这些静电就不能消除或者至少需要几小时才能缓慢地消除。称量中，这些静电会对天平产生一个除样品重量以外的作用力，这个作用力不稳定地存在，导致测量值重复性差。消除或减小静电的方法，需要保证电源插座的接地端与大地有良好接地，也可以购买外置的离子风机或去静电笔。

4.样品的磁性

各种高精度电子天平称量带磁性的物体时都比较复杂，这些称量的物体一靠近秤盘，天平壳体就产生磁力，难以精确称量。如在称量铁精粉中，铁精粉就极易与称量盘相互吸引，天平误认为是加载，影响了电磁力平衡，对称量结果产生一定的影响。解决这个问题最直接的方法就是加大样品与称量盘之间的距离，降低磁力对样品的影响。可将样品放置在非磁性高的玻璃量杯或非磁力的支架上，加大与称量盘的距离。条件允许下，可以对样品进行去磁，还可以将样品放在导磁良好的合金容器内，让其磁力线沿合金容器内壁形成自封闭，减少磁力的影响。

5.空气浮力干扰

根据阿基米德定理，样品的比重越低，体积越大，称量结果的误差就会越大。消除方法为试样称量完毕后，减去空气的重量。排除空气的重量＝被称试样的体积×空气的重量（20℃，约1.2mg/m3）。进行精确称量时，须精确测定空气的密度，空气的密度与大气压力、环境温度和湿度相关。