實驗室電子天平是精密稱量的核心工具，其準確性直接影響實驗結果的可靠性。為確保測量精度，定期校準是必要操作。以下是電子天平校準的全面解析，涵蓋校準原理、步驟、注意事項及維護要點。
一、校準的重要性
電子天平的傳感器、電路和機械結構可能因環境變化(如溫濕度波動)、頻繁使用或搬運產生偏差。校準通過修正系統誤差，確保顯示值與實際質量一致。在藥典、GMP等規范中，天平校準是強制要求，未校準的天平可能導致數據失效甚至實驗失敗。
二、校準前準備
1. 環境控制
- 溫度與濕度：理想環境為20±2℃，濕度45%~60%。避免氣流、陽光直射或空調直吹。
- 穩定性：天平需置于穩固臺面，使用水平泡檢查并調整水平(部分天平支持自動調平)。
- 清潔：擦拭天平表面及秤盤，防止灰塵或異物干擾。
2. 設備預熱
- 提前30分鐘開機，使電子元件達到工作溫度，降低漂移。
3. 工具準備
- 標準砝碼：選擇溯源至國家基準的不銹鋼或鈦合金砝碼，精度應高于天平(如萬分之一天平需E2級砝碼)。
- 防護裝備：手套、鑷子，避免直接接觸砝碼造成腐蝕或指紋殘留。
三、校準步驟
1. 外部校準(砝碼校準法)
適用于大多數實驗室天平，尤其是高精度型號。
- 歸零與清零：確保秤盤空載，按“歸零”鍵去除初始偏移。
- 選擇校準模式：進入菜單設置，選擇“CAL”或“校準”功能。
- 放置砝碼：
- 單點校準：通常使用稱量值的砝碼(如100g天平用100g砝碼)，輸入砝碼值后放置，待示數穩定后確認。
- 多點校準：針對非線性誤差，需按量程20%~99%分段放置多個砝碼(如20g、50g、100g)，逐點輸入并校正。
- 線性修正：系統自動計算誤差并生成修正系數，存儲于內存。
2. 內部校準(自動校準型)
天平(如梅特勒MS系列)內置參考砝碼，可自動完成校準。
- 啟動程序：通過菜單選擇“內校”，天平自動加載內部砝碼并調整參數。
- 優勢：減少人為誤差，但需定期外校驗證準確性。
3. 線性與重復性測試
- 線性測試：用不同質量砝碼(如10g、50g、100g)驗證顯示值與實際值的線性關系，允許誤差需符合國家標準(如±0.1mg for 萬分之一天平)。
- 重復性測試：同一砝碼多次稱量(如10次)，計算極差(值-最小值)，應小于標稱精度的兩倍。
四、校準后驗證
1. 回零檢查：移除砝碼后確認零點是否穩定。
2. 標準品復核：使用另一組砝碼(非校準用)測試，誤差應在允許范圍內。
3. 記錄存檔：記錄校準日期、使用砝碼、修正值及操作人，便于追溯。
五、日常維護與周期
- 頻率：分析天平每日校準，工業級天平每周或每月一次。
- 清潔保養：定期清理傳感器窗口，檢查防風罩完整性。
- 異常處理：若校準失敗(如超差報警)，檢查砝碼清潔度、傳感器連接或聯系廠商檢修。
六、注意事項
1. 砝碼使用規范：
- 戴手套取放，避免腐蝕性物質接觸。
- 使用鑷子夾取，防止手上油脂污染。
- 輕拿輕放，避免碰撞導致形變。
2. 環境干擾規避：
- 遠離電磁場(如離心機、微波爐)。
- 避免震動源(如真空泵、搖床)。
3. 數據記錄：校準證書需包含天平型號、序列號、校準日期及結果，符合ISO/IEC標準。
七、常見問題與解決
- 問題1：校準后仍顯示超差。
原因：砝碼不匹配、傳感器老化或電路板故障。
解決：更換合格砝碼，檢查傳感器連接，聯系維修。
- 問題2：歸零不穩定。
原因：環境氣流或秤盤未清潔。
解決：關閉門窗，清潔秤盤后重新歸零。
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