电子天平的使用与调修200问

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出版者:中国计量出版社
作者:赵亚军编
出品人:
页数:167
译者:
出版时间:2003-6
价格:28.0
装帧:平装
isbn号码:9787502617462
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《精密测量的奥秘:电子天平的工作原理、日常维护与故障排除指南》 本书并非一本介绍“电子天平的使用与调修200问”的书。相反,它是一本深入探索精密测量世界,以电子天平这一核心工具为切入点,系统阐述其背后科学原理、实际应用、日常维护保养以及常见故障的诊断与排除方法的综合性指南。旨在为所有对精确称量技术感兴趣的读者,无论是实验室研究人员、生产线技术员,还是对科学仪器充满好奇的爱好者,提供一份全面而实用的知识宝典。 第一章:精密测量的基石——电子天平的科学原理 电子天平的出现,是计量科学史上的一大飞跃,它以电子技术取代了传统的机械杠杆和砝码,实现了前所未有的精度和效率。本章将带领您一同揭开电子天平内部运作的神秘面纱。 电磁力补偿原理:现代电子天平的核心动力 我们将详细讲解目前主流的电子天平所采用的核心技术——电磁力补偿(Electromagnetic Force Compensation, EFC)。这并非简单的“称重”,而是通过精密的电磁线圈产生与待称物体重量平衡的磁力,并实时监测这一过程。您将了解到,当物品置于天平盘上时,其重量会引起电磁线圈中电流的变化。反馈电路会检测这种变化,并自动调整线圈中的电流,直到产生的磁力恰好抵消物体的重量。此时,记录下的电流值就转化为显示屏上的质量读数。我们将深入剖析其中的电磁感应、电流反馈、闭环控制等关键概念,让您理解为何微小的电流变化能带来如此精确的测量结果。 传感器技术的演进:从应变片到电磁线圈 回顾电子天平传感器技术的历史,从早期的应变片式传感器(Strain Gauge)到如今广泛应用的电磁力补偿传感器,我们将梳理不同传感器类型的优缺点及其在特定应用场景下的适用性。例如,早期的应变片通过材料形变产生的电阻变化来测量力,虽然成本较低,但在精度和稳定性上与电磁力补偿存在差距。而电磁力补偿传感器则以其高灵敏度、高分辨率和良好的线性度,成为精密称量的首选。 影响精度的因素:从环境到内部设计 精度是电子天平的生命线。本章将系统分析影响天平测量精度的各种潜在因素。这包括: 环境因素: 温度变化、气流扰动(如窗户、空调)、湿度、振动(来自地面或附近设备)、静电干扰等。我们将详细解释这些因素如何通过热膨胀、蒸发、空气浮力、静电吸附等机制影响测量结果,并为后续的维护和操作提供理论基础。 内部设计因素: 天平的结构设计、材料选择、电子元件的稳定性、内部软件算法的优化程度、校准的准确性等,都直接关系到其长期稳定性和测量精度。我们将探讨这些内在因素如何决定天平的性能上限。 第二章:电子天平的广阔天地——从实验室到工业的应用 电子天平并非只是一个简单的称重工具,它在现代科学研究、工业生产、质量控制以及日常生活中扮演着不可或缺的角色。本章将展示电子天平在不同领域的广泛应用,凸显其作为精密测量核心的价值。 科研实验室的基石:从微克级到千克级 在生命科学、化学、物理、材料科学等领域,精确的称量是实验成功的关键。本章将举例说明电子天平如何在: 称量化学试剂: 精确配制溶液,保证反应的准确性。 样品前处理: 准确称取反应物、催化剂、标准品等,为后续分析奠定基础。 材料研发: 测量微量物质的添加量,研究材料的成分与性能关系。 生物实验: 称量细胞培养基、药物添加量,进行生物活性测试。 环境监测: 测量大气污染物、水样中的微量物质。 工业生产与质量控制的利器 在制药、食品、电子、化工、贵金属等行业,电子天平是保证产品质量、优化生产流程的关键设备。我们将探讨其在: 配方精确控制: 确保产品成分的稳定性和一致性,例如药品、化妆品、食品添加剂的生产。 物料称量与投料: 在流水线生产中,精确称量原材料,提高生产效率和产品合格率。 成品检验: 称量单位产品的重量,确保符合规格要求。 包装计量: 自动包装线上,根据预设重量进行精确分装。 贵金属交易与加工: 珠宝、金条、贵金属粉末等的高精度称量。 特殊应用场景的探索:微量天平、水分测定仪与密度计 电子天平家族远不止标准型天平。本章将介绍一些特殊功能的电子天平及其应用: 微量天平与超微量天平: 能够称量至微克(µg)甚至纳克(ng)级别,广泛应用于基因工程、蛋白质组学、纳米材料研究等前沿领域。 水分测定仪(Halogen Moisture Analyzer): 实际上是一种集成了称重功能和红外加热源的特殊电子天平,用于快速测定样品中的水分含量,在食品、化工、制药等行业有着广泛应用。 密度计: 一些高精度电子天平可以通过阿基米德原理,结合液体密度标准品,精确测量样品的密度,在材料科学、质量控制中发挥重要作用。 第三章:呵护您的精密伙伴——电子天平的日常维护与保养 电子天平的高精度来自于其精密的内部结构和敏感的传感器。良好的日常维护是确保其长期稳定工作、延长使用寿命的关键。本章将提供一套详尽的维护保养指南。 清洁的重要性:保持无尘无垢的操作环境 定期清洁: 强调定期清洁天平盘、外壳及周围区域的重要性。介绍不同材质(如不锈钢、铝合金、塑料)的清洁方法和推荐使用的清洁剂(如70%酒精、专用仪器清洁剂),避免使用腐蚀性或研磨性物质。 细节清理: 讲解如何清洁难以触及的缝隙和角落,防止灰尘、试剂残留积聚影响称量。 防风罩的维护: 重点介绍防风罩的清洁与安装,确保其有效隔离气流干扰。 环境控制:营造理想的称量条件 选择合适的放置位置: 详细指导如何选择远离振动源(如门、通风口、重型设备)、强气流干扰(如空调出风口、窗户)、强电磁干扰(如电机、变压器)以及温度剧烈变化的区域。 温度与湿度管理: 解释为什么稳定的温度和适宜的湿度对天平至关重要,以及如何通过简单的措施(如放置在稳定的室内环境)来改善。 防静电措施: 讲解静电对精密称量的潜在影响,并提供有效的防静电方法,如使用防静电垫、离子发生器,以及正确处理易产生静电的样品(如塑料容器、粉末)。 操作规范:规范使用方能保障精度 预热: 强调所有电子天平都需要一定的预热时间,以便内部电路和传感器达到稳定工作温度。 零点校准(Tare/Zero): 讲解每次称量前或更换称量容器时进行零点校准的重要性,以及正确的操作步骤。 称量过程中的注意事项: 避免在天平运行过程中放置或移除物品,避免用力过猛,确保物品居中放置。 遵循最大称量范围: 严禁超过天平的最大称量范围,以免损坏传感器。 周期性检查与校准:确保持续的准确性 日常自检: 介绍天平通常内置的自检功能,以及如何利用其初步判断天平状态。 定期校准(Calibration): 详细阐述校准的概念及其重要性。区分内部自动校准(Internal Calibration)和外部标准砝码校准(External Calibration)。 使用标准砝码: 强调使用经过认证的、与天平精度等级相匹配的标准砝码进行校准。讲解校准的步骤和注意事项。 校准频率: 根据使用频率、精度要求以及行业规范,给出合理的校准周期建议。 第四章:拨开迷雾——电子天平常见故障诊断与初步排除 即使维护得当,电子天平也可能在使用过程中出现各种问题。本章将聚焦于电子天平的常见故障现象,并提供一套系统的诊断思路和初步排除方法,帮助您快速定位问题,减少停机时间。 读数不稳定/漂移: 可能原因分析: 分析环境因素(气流、振动、温度变化)、天平放置不稳、天平受潮、传感器疲劳、内部电磁干扰等。 初步排除: 检查放置环境,确保放置平稳,清洁天平,进行零点校准,尝试在不同时间段进行称量,排除外部干扰源。 无法开机/电源问题: 可能原因分析: 电源适配器故障、电源线接触不良、内部保险丝熔断、主板故障。 初步排除: 检查电源线连接,尝试更换电源适配器,检查保险丝(如适用),联系专业维修。 显示屏异常(不亮/乱码/数值错误): 可能原因分析: 显示屏本身故障、连接线松动、主板通讯问题、软件错误。 初步排除: 尝试重启天平,检查显示屏连接(如可接触),进行系统复位(如适用),联系专业维修。 称量结果偏差大/不准确: 可能原因分析: 未进行校准、校准砝码不准确、传感器损坏、天平受重物冲击、内部零件松动、软件算法问题。 初步排除: 必须进行标准砝码校准,检查校准砝码的准确性,排除有无撞击或重压史,检查天平是否在最大称量范围内使用。 功能键失灵/操作无响应: 可能原因分析: 按键本身损坏、内部电路连接问题、软件冻结。 初步排除: 尝试重启天平,清洁按键周围,如问题持续,可能需要专业维修。 天平出现报警/错误代码: 识别与解读: 引导读者查阅设备说明书,了解不同错误代码的含义。 针对性处理: 根据错误代码的提示,尝试进行相应的简单操作(如重新校准、清洁),或判断是否需要专业人员介入。 附录: 电子天平术语解释 不同类型电子天平的选型建议 安全操作指南 本书旨在以一种深入浅出、循序渐进的方式,帮助读者全面理解电子天平的工作原理,掌握其实际应用技巧,学会日常维护保养方法,并具备基本的故障排除能力。通过本书的学习,您将能够更自信、更高效地使用电子天平,挖掘其在精密测量领域的所有潜能。

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读后感

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用户评价

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这本书的深度和广度都超出了我最初的预期。我原本以为这可能只是一本针对入门级用户的操作指南,但深入阅读后发现,它对电子天平核心部件的工作原理,如电磁力平衡系统、A/D转换电路等,都有着相当扎实的理论介绍。当然,这些理论部分并非空洞的说教,而是紧密围绕着“调修”这个核心目的展开的。比如,在介绍位移传感器时,作者不仅解释了其工作原理,还详细对比了不同类型传感器在精度和稳定性上的优缺点,这对于我们选择更换配件或者进行精度优化时,提供了重要的参考依据。更让我感到惊喜的是,书中似乎还涉及了一些固件层面的基础知识,比如如何通过特定的按键组合进入服务模式进行参数调整,这对那些追求极致性能的专业技术人员来说,无疑是一份宝贵的资源。虽然阅读理解这些部分需要一定的电子基础,但作者的叙述逻辑非常严密,总能引导读者从宏观的系统功能过渡到微观的电路实现,使得复杂的技术概念变得可理解、可操作。这本书的编写水平,已经达到了可以作为专业培训教材的级别,不仅仅是面向普通操作人员的“说明书”。

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拿到这本书时,我最先被吸引的是它那种直击痛点的实用主义风格。它不像很多理论书籍那样,堆砌晦涩难懂的专业术语,而是开门见山地聚焦于“怎么做”和“怎么办”。比如,在谈到校准流程时,它没有停留在标准的SOP描述上,而是深入分析了校准过程中可能受到的环境因素干扰,比如气流变化、湿度波动对读数的影响,并提供了非常具体的环境控制建议。这种“知其然,更知其所以然”的讲解方式,极大地提升了学习的深度。我特别欣赏其中关于故障诊断的部分,它提供了一个非常清晰的“排除树”结构,从最简单的电源检查开始,逐步深入到内部电路和传感器层面,这种结构化的思考方式,对于现场工程师解决突发问题提供了极大的便利。很多时候,维修的关键就在于能否快速定位问题根源,而这本书恰恰提供了一套行之有效的方法论。我试着用它书中的一些技巧去检查我们实验室里一台老旧天平,发现以前一直忽略的小细节,确实是导致精度漂移的主因。这本书的价值,就在于它把那些藏在复杂仪器背后的“玄机”,用最朴素的语言和最实用的步骤揭示了出来。

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阅读体验上,这本书给我最大的感受是它的“口语化”和“经验感”。作者的文字非常接地气,没有那种高高在上的技术腔调,读起来就像是一位经验丰富、脾气极好的老师傅在手把手教你一样。比如,在讲如何清洁精密部件时,书中会穿插一些“小窍门”,比如“千万不要用沾水的布直接擦拭核心称量平台,因为水汽可能会渗入到传感器缝隙中,这是最容易被忽视的隐患”。这些细节的描述,明显是经过了无数次现场操作才总结出来的宝贵教训,是冰冷的操作手册里找不到的“人情味”。此外,书中对不同维修场景的描述也非常贴近实际工作环境,例如,在潮湿的南方地区如何应对防潮问题,或者在振动较大的工厂环境下如何进行临时固定和测量。这种基于现实复杂性的讨论,让书中的指导不再是理想状态下的标准答案,而是更具弹性和适应性的解决方案。对于我们这些经常需要处理“非标准”问题的技术人员来说,这种基于实战的叙事风格,比单纯的理论阐述更有指导意义。

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这本书的装帧设计挺有意思的,封面选择了比较沉稳的深蓝色调,配上清晰的字体,给人一种专业、严谨的感觉。内页纸张的质感也不错,油墨印刷清晰,长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。作为一本技术手册类的书籍,这种注重细节的用心还是值得肯定的。我特别留意了一下排版,图文对照的形式非常直观,特别是那些复杂的结构图和操作步骤分解,通过清晰的标注和放大的局部细节,即便是初次接触电子天平的人,也能很快抓住要点。这本书在内容组织上似乎也下了不少功夫,章节的逻辑性很强,从基础原理到日常维护,再到常见故障的排查与维修,层层递进,使得知识体系的构建非常完整。尤其是对一些精密仪器的保养细则,描述得非常具体,可以看出作者在编写时是参考了大量一线实践经验的。如果说有什么可以提升的地方,也许是插图的多样性可以更丰富一些,比如增加一些不同品牌、不同量程天平的实物照片,对于读者理解不同设备间的细微差别会更有帮助。总而言之,这是一本从视觉到内容都体现出专业素养的工具书,适合需要深入了解并掌握电子天平操作与维护的人士。

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这本书的系统性构建,堪称典范。它不仅仅是零散知识点的集合,而是一个完整的知识链条。我特别关注了它在“预防性维护”章节的处理方式。作者没有把这一章写成一个简单的检查清单,而是将其升华为一个周期的管理概念。它详细划分了每日自检、每周清洁、每月深度校准和年度全面保养这四个层级,并为每一层级明确了操作的目标和预期的结果。这种分层管理的方法论,让“维护”从一项被动的、临时性的任务,转变成了一种主动的、可预测的流程。此外,书中对不同精度等级天平(比如分析天度和精密天平)的维护侧重点也做了明确区分,指出高精度天平对环境噪声和静电的敏感度更高,因此在维护时需要投入更多精力在环境隔离和静电消除上。这种针对性极强的建议,避免了“一刀切”的维护误区,极大地提高了维护工作的效率和针对性。通过这本书,我感觉自己对“如何保持一台电子天平的长期稳定运行”有了一个全局观和一套可执行的、可量化的管理体系。

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