微量電子天平(精度通常為0.1mg或更高)是實驗室精密稱量的核心工具，其準確性和穩定性直接影響實驗結果的可靠性。調試與校準是確保天平性能的關鍵步驟，需嚴格遵循操作規范。以下從環境準備、安裝確認、校準流程、性能驗證及日常維護等方面展開詳細說明。
一、調試前的準備
1. 環境條件控制
溫度與濕度：天平應置于恒溫恒濕環境(20±2℃，濕度45%~60%)，避免溫度波動導致氣流擾動或金屬部件熱脹冷縮。
避震與防風：遠離振動源(如離心機、大型儀器)，放置于防振臺面；避免空調直吹或人員走動產生的氣流干擾。
電磁干擾：遠離強磁場、高頻設備(如微波爐、手機基站)，防止電磁干擾影響傳感器信號。
2. 工具與材料準備
標準砝碼：選擇溯源至國家計量基準的不銹鋼或石英玻璃砝碼，覆蓋天平量程(如0.1mg~20g)。
清潔工具：超細纖維布、無水乙醇、防塵罩、防靜電手套。
記錄表格：用于記錄校準數據、誤差值及調整過程。
二、安裝后的初步檢查
1. 水平調整
使用水準泡檢查天平水平狀態，調節底座腳旋鈕使氣泡居中，誤差不超過±0.5mm。
部分天平配備自動水平校準功能，需按說明書激活。
2. 機械與電氣連接確認
檢查防風罩是否牢固，稱量盤無變形或異物殘留。
確認電源接地良好，避免靜電積累；若為可編程天平，需初始化通信接口(如RS232、USB)。
3. 開機自檢
通電后等待預熱(通常30分鐘~1小時)，期間觀察顯示屏是否完整顯示參數(如型號、量程、校準狀態)。
輕觸歸零鍵(TARE)，檢查是否快速歸零；重復多次測試重復性。
三、校準流程
微量天平校準分為外部校準(使用標準砝碼)和內部校準(自動補償)，具體步驟如下：
1. 外部校準(手動校準)
步驟1：清零與預調
關閉防風罩，按歸零鍵清零，確保稱量盤空載。若天平支持“校準模式”，進入該界面。
步驟2：逐級加載砝碼
按從小到大順序放置砝碼(如1mg、10mg、100mg、1g等)，每次加載后等待讀數穩定(通常≤10秒)。
關鍵點：
使用鑷子夾取砝碼，避免手部污染或靜電吸附；
輕放砝碼于稱量盤中心，防止撞擊導致傳感器損壞。
步驟3：誤差記錄與修正
對比天平顯示值與砝碼標稱值，記錄偏差值。若偏差超出允許范圍(如±0.1mg)，通過校準菜單輸入實際值進行線性修正。
步驟4：反向卸載驗證
按從大到小順序移除砝碼，再次記錄數據，驗證線性修正后的回程誤差是否在允許范圍內。
2. 內部校準(自動校準)
適用場景：部分天平(如梅特勒MSExcel、賽多利斯CPA系列)內置自動校準程序，通過內置標準砝碼或重力加速度補償實現校準。
操作步驟：
1. 進入菜單選擇“內部校準”或“AutoCal”功能；
2. 按提示放置少量校正專用砝碼(通常為最大稱量值的50%~80%)；
3. 等待程序自動計算并存儲校準參數，約需5~15分鐘。
四、性能驗證與不確定度評估
1. 線性校驗
使用多點砝碼(至少5個)覆蓋全量程，繪制“顯示值標準值”曲線，計算線性的相關系數(R²≥0.999為合格)。
2. 重復性測試
同一砝碼重復稱量10次，計算標準偏差(如≤0.05mg為優秀)。
3. 偏載誤差檢測
將砝碼分別放置在稱量盤邊緣、四角及中心位置，檢查示值差異是否在允許范圍內。
4. 不確定度分析
根據校準數據計算擴展不確定度(U= k×√(u²_calib + u²_repeat))，要求不超過天平最大允許誤差的1/3。
五、日常維護與注意事項
1. 清潔保養
每日用無塵布擦拭防風罩及稱量盤，每周用75%乙醇消毒(避免液體滲入傳感器)。
每月檢查校準狀態，若移動或環境變化后需重新校準。
2. 使用規范
禁止超載(通常為最大稱量值的120%~150%)，避免沖擊傳感器；
稱量揮發性樣品時，需在密閉容器內操作，防止氣體吸附影響精度。
3. 數據記錄與異常處理
每次校準后保存日志，包括日期、環境參數、校準人員及結果；
若出現持續漂移或跳字，檢查供電穩定性或聯系廠商檢修傳感器。
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