電子天平以稱量準(zhǔn)確、可靠等優(yōu)點(diǎn),迅速在工業(yè)生產(chǎn)、科研、貿(mào)易等方面得到廣泛應(yīng)用。由于電子天平的計(jì)量性能經(jīng)過一段時(shí)間的使用后可能發(fā)生變化,本文結(jié)合具體工作實(shí)踐,對電子天平的線性誤差的有關(guān)問題進(jìn)行分析。
電子天平的線性誤差計(jì)量檢定
線性檢定是指加載試驗(yàn)時(shí),所加載荷與相應(yīng)示值之間的線性關(guān)系好壞的一種評(píng)估,常用天平示值與理想線性即從空載到最大秤量的連線之間的正或負(fù)最大偏差值表示?!【€性檢定中,根據(jù)天平的可讀性和砝碼的級(jí)別精度來確定采用哪種線性檢定方式?,F(xiàn)以科恩(KERN)天平為例:
1、直接比較法
對于天平可讀性低于0.1mg(含0.1mg)以下的各級(jí),各類天平,只要砝碼的精度滿足測試要求,均可采用直接比較法。測試的具體載荷點(diǎn)視天平稱量范圍而定,但必須注意,空載和最大秤量這兩點(diǎn)是必檢點(diǎn)。
①去皮,并記錄零載示值0;
②逐漸單調(diào)往上加載,直至天平的最大秤量,并記錄各測量點(diǎn)的示值;
③其后,逐漸單調(diào)卸載,直到空載荷為止,并記錄各測量點(diǎn)的示值;
④誤差計(jì)算:逐點(diǎn)比較各載荷點(diǎn)加載示值誤差E加載和卸載示值誤差E卸載是否超過相應(yīng)的允差范圍。
2、分段去皮法
對于天平可讀性好于0.01mg(含0.01mg)以上的級(jí)各類天平,必須采用E2等以上砝碼,由于E2等砝碼折算質(zhì)量修正值的限制,對這類天平采用分段去皮法。通常選擇空載荷(即空載點(diǎn))和1/4載荷,1/2載荷,3/4載荷和全載荷作為檢測點(diǎn),即五點(diǎn)四段法(以ABT 120-5DM為例)。
①選擇E2等50g砝碼2個(gè)(記作50g1和50g2),E2等100g砝碼1個(gè);
②去皮,并記錄空載荷示值0;
③將50g(記作50g1)放在秤盤上,并記錄示值D1(1/4載);
④取下50g1,將50g(記作50g2)放在秤盤上,去皮,再將50g1放到秤盤上,并記錄示值D2(1/2載);
⑤全部取下,將100g放在秤盤上,去皮,再將50g1放到秤盤上,并記錄示值D3(3/4載);
⑥全部取下,將100g+50 g2(=150g)放在秤盤上,去皮,再將50g1放到秤盤上。并記錄示值D4(全載);
⑦誤差計(jì)算:由于E2等砝碼的折算質(zhì)量修正值的限制,無法進(jìn)行直接比較,因此用記錄下的D1,D2,D3,D4中的最大示值減去最小示值的1/2作為天平的線性誤差。
最大示值-最小示值2≤線性允差范圍記錄下的D1,D2,D3,D4均為相對50g1的示值,由于這樣檢定方式排除了50g2和100g砝碼的溫度漂移,空氣流動(dòng),示值偏差等因素引起的誤差,不失為一種檢定天平真正線性的方法。
儀器儀表是用以檢出、測量、觀察、計(jì)算各種物理量、物質(zhì)成分、物性參數(shù)等的器具或設(shè)備。真空檢漏儀、壓力表、測長儀、顯微鏡、乘法器等均屬于儀器儀表。
儀器類產(chǎn)品通常需要滿足IEC61326-1標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性要求,該標(biāo)準(zhǔn)中包含了靜電抗擾度試驗(yàn),要求儀器類產(chǎn)品依據(jù)IEC61000-4-2,需滿足接觸放電4KV,空氣放電8KV的試驗(yàn)等級(jí)。
1、越高頻的儀器,靜電防護(hù)能力相對越弱:
示波器是一個(gè)高阻設(shè)備,極易受到外界靜電感應(yīng)而產(chǎn)生靜電,但電荷在靜電較強(qiáng)的場合難于泄放,就容易出現(xiàn)靜電擊穿。
由于靜電防護(hù)器件的寄生參數(shù)會(huì)影響高頻信號(hào)的測量,所以高頻儀器當(dāng)中無法集成過多的靜電防護(hù)器件,從而導(dǎo)致靜電防護(hù)能力下降。因此越高頻的儀器越需要注意靜電防護(hù)。
2、錯(cuò)誤使用操作也會(huì)導(dǎo)致儀器被靜電損壞:
對于示波器而言,一定要留意先接地后接信號(hào)。比如以下兩種操作都是非常危險(xiǎn)的,一定要盡量避免。
錯(cuò)誤操作1:在使用示波器測量電路板時(shí),探針先接信號(hào)線,探頭地線后接地;
錯(cuò)誤操作2:用手直接觸摸探頭針。
雖然儀器具備一定的防靜電能力,但如果環(huán)境靜電比標(biāo)準(zhǔn)要求更高時(shí),儀器依然可能被靜電損壞,所以在使用儀器時(shí)的一些基本的靜電防護(hù)措施還是有必要了解的。
靜電防護(hù)主要遵循先釋放后操作的原則。
1、保持儀器接地良好:
目的是將靜電泄放到大地。如迫不得已需要浮地測量,一定要在具體操作之前先接地釋放靜電。
2、在測量之前對環(huán)境做靜電處理:
條件允許的話,產(chǎn)線需要鋪防靜電地板、穿戴防靜電服、防靜電鞋等。對于高頻儀器的使用還要通過戴靜電手環(huán)將人身上的靜電直接泄放到大地。
如果條件不允許,我們有個(gè)比較方便的辦法,可以在接觸儀器之前,先用手摸一下接地良好的東西,可以每隔一段時(shí)間操作一次。
3、一定要先接地,后接信號(hào):
被測設(shè)備也會(huì)有靜電(接觸電阻小,釋放電流可能更高),因此使用示波器測量電路板,必須先接探頭地線,再接探針到信號(hào)線;
若先接探針到測試點(diǎn),后接探頭地,則靜電將直接通過示波器信號(hào)回路釋放,有可能擊穿示波器內(nèi)部器件,這是非常重要的操作步驟。
在很多板卡的設(shè)計(jì)中也有類似應(yīng)用,PCIE板卡,時(shí)鐘信號(hào)的金手指要明顯短于其它引腳,就是為了在插卡時(shí)讓地線先接觸進(jìn)行放電后,信號(hào)線后接觸就安全了。
4、盡量不要觸碰裸露的接口:
對于電子設(shè)備裸露的接口,一定不要用手摸,包括示波器探頭探針也是如此。
操作者在使用儀器時(shí),一定要有靜電防護(hù)意識(shí),特別是干燥的冬天,這樣才可以盡量減少靜電放電對儀器的傷害。再強(qiáng)調(diào)一次:特別是在北方,特別是在冬天。
1、安裝措施合理選擇安裝地點(diǎn):干燥、無雨雪滴漏的地方。
2、點(diǎn)檢措施有條件時(shí)由專人每日對保溫材料的是否破損、蒸汽管路的是否堵塞進(jìn)行技術(shù)確認(rèn)與技術(shù)處置。
3、報(bào)警措施有條件的可加裝蒸汽泄露或斷電狀態(tài)的聲光報(bào)警小裝置,以方便保溫防凍措施隱患的發(fā)現(xiàn)與及時(shí)整治。
4、巡檢措施由區(qū)域儀表維護(hù)責(zé)任人按預(yù)定巡檢路線定時(shí)巡檢。巡檢中要檢查保溫管線閥門是否正常、保溫箱是否正常、疏水裝置是否正常、保溫材料包裝是否完好、電伴熱供電是否正常等。對易凍裝置儀表進(jìn)行重點(diǎn)檢查并做好巡檢記錄,進(jìn)行儀表及其保溫防凍措施進(jìn)行干燥、完整、潔凈的維護(hù)保養(yǎng),及時(shí)解決現(xiàn)場發(fā)生的保溫伴熱問題。