專利名稱：電子天平量程校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子天平的校準(zhǔn)，尤其涉及用于電子天平量程校準(zhǔn)及零點漂移 修正的電子天平量程校準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
由于電子天平(如電磁力補償式、電阻應(yīng)變片式、振弦式等電子天平)是由 若干個不同零件組裝而成，因此，隨著溫度的變化、長時間的操作，電子天平 的零點及量程通常會發(fā)生變化，導(dǎo)致稱量結(jié)果不夠準(zhǔn)確。有時隨著稱量地點的 變化，如從1樓到IO樓或從上海到北京，量程也會發(fā)生變化。
另一方面，歐洲、美國等對貿(mào)易天平的零點及量程漂移量有嚴(yán)格的要求， 不能超過某一最大允許值。中國也將提高電子天平這一性能的要求。所以，零 點、量程漂移較大的電子天平將無法進(jìn)入市場。
為了解決量程漂移問題，當(dāng)前電子天平都具有量程校準(zhǔn)功能，校準(zhǔn)方法為， 以開機零點(開機時空稱盤的讀數(shù))為基準(zhǔn)，稱量一次加載(滿載或半載或其他 小于滿載的已知質(zhì)量)，計算新的靈敏度系數(shù)，更新天平中靈敏度系數(shù)。這種 方法的不足之處在于，當(dāng)天平存在零點漂移時，量程校準(zhǔn)后零點漂移依然存在， 漂移量可能被放大或縮小(與靈敏度變化有關(guān))。這一現(xiàn)象是用戶不希望的， 同時如果零點漂移值很大，可能無法滿足各國的標(biāo)準(zhǔn)要求。
有的電子天平為了解決零點漂移問題，在每次量程校準(zhǔn)之前強制用戶做清 零操作。對用戶來說，這種做法不方便、不夠人性化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種電子天平量程校準(zhǔn)方法，以同時解決量程漂移 及零點漂移問題。
為此，本發(fā)明提出一種電子天平量程校準(zhǔn)方法，包括如下步驟a)稱量并
4記錄電子天平第一次空載讀數(shù)；b)稱量并記錄電子天平加載已知質(zhì)量砝碼的讀 數(shù)；C)稱量并記錄電子天平第二次空載讀數(shù)；d)根據(jù)第一、第二空載讀數(shù)及 加載讀數(shù)求解新的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)；以及e)更新所述電子天平的 靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)。
上述步驟a)中，當(dāng)?shù)谝豢蛰d讀數(shù)小于第一閾值時，直接啟動量程校準(zhǔn)程序， 反之，要求用戶清空稱盤，直至空載讀數(shù)小于第一閾值。在步驟C)中，當(dāng)?shù)诙?第一空載讀數(shù)差異小于第二閾值時，直接進(jìn)入步驟d)，反之，要求用戶恢復(fù)第 一空載時稱盤加載狀態(tài)(通常為清空稱盤)，重讀第二空載數(shù)據(jù)，直至兩次空 載之差小于第二閾值，然后進(jìn)入步驟d)。為了降低空載稱量的隨機干擾，提高 量程校準(zhǔn)精度，可以取兩次空載AD(模數(shù)轉(zhuǎn)換)值平均值作為實際空載AD值， 用于計算靈敏度系數(shù)。
在一個實施例中，步驟d)中根據(jù)第一、第二次空載讀數(shù)的平均值及加載讀 數(shù)求解所述新的靈敏度系數(shù)。
在一個實施例中，步驟d)中根據(jù)第二次空載讀數(shù)及加載讀數(shù)求解所述新的 靈敏度系數(shù)。
在一個實施例中，步驟d)中可以根據(jù)第一次空載讀數(shù)、第二次空載讀數(shù)或 兩者平均值其中之一以及新的靈敏度系數(shù)求解新的零點修正系數(shù)。
步驟b)中的加載通常使用接近滿載的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，當(dāng)天平線性度很好時，可 以減輕加載砝碼的質(zhì)量。
設(shè)電子天平第一次空載AD值為x01，加載已知質(zhì)量Ls的AD值為xl，卸 載后第二次空載AD值為x02，則空載平均值為x0-(x01+x02)/2，電子天平新 的靈敏度系數(shù)al為
a 1 =(Ls-0)/(x 1 -xO)=Ls/(x 1 -x0)
于是，新的稱量讀數(shù)按如下公式計算
L-aPx+aO
其中，a0=-al*x02
x為電子天平的AD值，L為顯示讀數(shù)，aO為零點修正系數(shù)，保證校準(zhǔn)后 空載顯示為0。
因此，本發(fā)明的電子天平量程校準(zhǔn)方法可以同時解決量程漂移及零點漂移問題，并提高校準(zhǔn)精度。本方法同時適用于外校天平及內(nèi)校天平的量程校準(zhǔn)。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細(xì)說明，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明一實施例的量程校準(zhǔn)方法流程圖。
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的量程校準(zhǔn)方法詳細(xì)執(zhí)行流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
參照圖1所示，首先，如步驟IO，稱量并記錄電子天平第一次空載讀數(shù)。 此空載讀數(shù)可以在電子天平校準(zhǔn)程序初始化后由電子天平自動讀取。舉例來 說，讀取的是電子天平第一次空載時AD (模數(shù)轉(zhuǎn)換)值x01。
接著，步驟20稱量并記錄電子天平加載已知質(zhì)量砝碼的讀數(shù)。該步驟可 在電子天平的提示下根據(jù)天平校準(zhǔn)設(shè)定值Ls向天平上加載同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼
來完成，其中所加載的砝碼可以為電子天平的滿載值，或者為小于該滿載值的
已知質(zhì)量的砝碼值。舉例來說，讀取此時的AD值xl。
之后，步驟30稱量并記錄電子天平第二次空載讀數(shù)。此空載讀數(shù)可以在 移出上述己知質(zhì)量的砝碼之后由電子天平自動讀取。舉例來說，讀取的是電子 天平第二次空載時AD值x02。
然后，如步驟40，電子天平會根據(jù)第一、第二空載讀數(shù)xOK x02及加載 讀數(shù)xl求解新的靈敏度系數(shù)al及零點修正系數(shù)a0。
舉一例如下為了降低空載稱量的隨機干擾，提高量程校準(zhǔn)精度，取前后 兩次空載讀數(shù)的平均值作為最終空載AD值xO=(X01+x02)/2;根據(jù)上述稱量過 程，有
al*xO+aO=0， al*xl+aO=Ls，根據(jù)這兩個條件，可以解出， a 1=(Ls-0)/(x 1 -xO)=Ls/(x 1 -xO) 再根據(jù)al*x02+a0=0，解出 a0=-al*x02于是，新的稱量讀數(shù)按如下公式計算
L=al*x+a0
而且在原空載讀數(shù)基本保持為x02的情況下，空載讀數(shù)新的顯示將為0， 這就同時修正了零點漂移。
在另一個例子中，取第二次空載讀數(shù)x02及加載讀數(shù)xl進(jìn)行計算；根據(jù) al*x02+a0=0， al*xl+aO=Ls，可以解出，
a 1 =(Ls-0)/(x 1 -x02)=Ls/(x 1 -x02)
再根據(jù)al*x02+a0=0，解出
a0=-al*x02
于是，新的稱量讀數(shù)按如下公式計算 L=al*x+aO
而且在原空載讀數(shù)基本保持為x02的情況下，空載讀數(shù)新的顯示將為0，
這就同時修正了零點漂移。
另外，新的零點修正系數(shù)aO還可以根據(jù)xOl或者xO來求解獲得。
之后，如步驟50，按照新的計算結(jié)果更新電子天平的靈敏度系數(shù)及零點修
正系數(shù)。
最后，如步驟60，使天平當(dāng)前空載讀數(shù)為零。如果電子天平的空載讀數(shù)已 經(jīng)顯示為0，則省略此步驟，否則，通過軟件觸發(fā)將空載讀數(shù)(即天平顯示讀 數(shù))設(shè)為零。
上述過程的大部分是由電子天平根據(jù)設(shè)定的程序完成，對操作者而言，相 當(dāng)于只進(jìn)行了一次稱量，因此校準(zhǔn)過程并不繁瑣。為了保證上述方法的可靠實 施，下面描述根據(jù)上述方法的優(yōu)化實施例的執(zhí)行流程D
圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例的量程校準(zhǔn)方法詳細(xì)執(zhí)行流程圖。
首先，讀取天平第一次空載時AD值x01并判斷其是否超過設(shè)定的第一空 載閾值TH1 (步驟IOI)，當(dāng)x01大于第一空載閾值TH1時，說明稱盤上有重 物，電子天平通過顯示提示或警告信息要求操作者清空稱盤(步驟102)，直 至空載讀數(shù)小于閾值TH1 (步驟103)。
然后，提示操作者根據(jù)天平校準(zhǔn)設(shè)定值Ls向天平上加載同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝 碼，讀取AD值xl (步驟104)。
7接著，提示操作者移去加載砝碼，使天平再次空載，讀取第二空載AD值
x02 (步驟105)，判斷兩次空載之間的差異(即差的絕對值)是否小于第二閾值TH2 (步驟106)，如果兩次空載差異大于第二閾值TH2，說明兩次空載時稱盤加載狀態(tài)發(fā)生變化，要求操作者恢復(fù)第一空載時稱盤加載狀態(tài)(通常為清空稱盤)(步驟107)，直至差異小于閾值TH2。
之后進(jìn)行求解新的靈敏度系數(shù)al及零點修正系數(shù)a0的計算(步驟108)。詳細(xì)的計算過程請參照前述的步驟40，在此不再展開描述。
之后，按照新的計算結(jié)果更新電子天平的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)(步驟109)。
最后，使天平當(dāng)前空載讀數(shù)為零(步驟110)。如果電子天平的空載讀數(shù)已經(jīng)顯示為0，則省略此步驟，否則，通過軟件觸發(fā)將空載讀數(shù)(即天平顯示讀數(shù))設(shè)為零。
值得一提的是，第一閾值TH1可以設(shè)為電子天平最小稱量的1/5至2/3之間的某一值，第二閾值TH2可以設(shè)為電子天平IO倍實際分度值以內(nèi)的某一值。
以某一型號400g*lmg的天平為例，由于某種原因?qū)е绿炱降牧泓c及量程發(fā)生漂移。閾值THl為0.015g;閾值TH2為0.005g。
當(dāng)前量程計算系數(shù)為aO-—12.5239， al=0.0001001393。當(dāng)前空載AD值為125025，稱量讀數(shù)為-0.004g，小于THh加載400g標(biāo)準(zhǔn)砝碼后AD值為4120678，稱量讀數(shù)為400.118g;卸載后空載AD值為125031，稱量讀數(shù)為-0.003g，兩次空載差異為0.001g，小于TH2?？梢钥闯?，天平初始零點漂移為-0.004g，量程漂移為0.122g。
于是，x0=(125025+125031)/2=125028， xl=4120678， Ls=400，重新計算al， a0，
al=(Ls-0)/(xl-xO)=Ls/(xl-xO)=0.0001001089aO=-x02*Ls/(xl-xO)=-12.5167更新天平中al， aO后，天平空載讀數(shù)為，LO=al*x+aO=0.0001001089*125031+(-12,5167)=0.000即若電子天平精確到0.001時，空載讀數(shù)已自動清零。
如有其他干擾因素導(dǎo)致量程校準(zhǔn)后的空載讀數(shù)不為零，可以觸發(fā)軟件命令清零，此時相應(yīng)更新aO值。
上面的描述僅僅是為了說明本發(fā)明的原理。另外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可很容易進(jìn)行各種的修改和變形，因此，也并不希望將本發(fā)明限制到圖示和文字所描述的具體結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場合中，所有適當(dāng)?shù)淖冃魏偷刃鎿Q都被認(rèn)為落在本發(fā)明所附權(quán)利要求書和它們的等效實施方式范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電子天平量程校準(zhǔn)方法，所述方法包括以下步驟a)稱量并記錄電子天平第一次空載讀數(shù)；b)稱量并記錄電子天平加載已知質(zhì)量砝碼的讀數(shù)；c)稱量并記錄電子天平第二次空載讀數(shù)；d)根據(jù)第一、第二空載讀數(shù)及加載讀數(shù)求解新的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)；e)更新所述電子天平的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟b)中所加載的砝碼 為所述電子天平的滿載值或小于該滿載值的己知質(zhì)量的砝碼值。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中，根據(jù)所述第 一、第二次空載讀數(shù)的平均值及所述加載讀數(shù)求解所述新的靈敏度系數(shù)。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中，根據(jù)所述第 二次空載讀數(shù)及所述加載讀數(shù)求解所述新的靈敏度系數(shù)。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步驟d)中，根據(jù)所 述第一次空載讀數(shù)、第二次空載讀數(shù)或兩者平均值其中之一以及所述新的靈敏 度系數(shù)求解所述新的零點修正系數(shù)。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟a)中第一次空載讀 數(shù)小于設(shè)定的第一閾值時有效，否則，要求清空稱盤后重新執(zhí)行步驟a)。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一閾值介于所述電子 天平的最小稱量的1/5至2/3之間。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟c)的第二次空載讀 數(shù)與所述步驟a)的第一次空載讀數(shù)差異小于設(shè)定的第二閾值時有效，否則，要 求恢復(fù)步驟a)的稱盤加載狀態(tài)后重新執(zhí)行步驟c)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第二閾值在IO倍電子天 平實際分度值以內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟e)之后還包括步驟f) 當(dāng)所述電子天平校準(zhǔn)后空載讀數(shù)不為零時，使電子天平當(dāng)前空載讀數(shù)清
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述電子天平包括外校天平 或內(nèi)校天平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子天平量程校準(zhǔn)方法，包括如下步驟a)稱量并記錄電子天平第一次空載讀數(shù)；b)稱量并記錄電子天平加載已知質(zhì)量砝碼的讀數(shù)；c)稱量并記錄電子天平第二次空載讀數(shù)；d)根據(jù)第一、第二空載讀數(shù)及加載讀數(shù)求解新的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)；以及e)更新所述電子天平的靈敏度系數(shù)及零點修正系數(shù)。本發(fā)明的電子天平量程校準(zhǔn)方法可以同時解決量程漂移及零點漂移問題，并提高校準(zhǔn)精度。
文檔編號G01G23/01GK101650215SQ200810041549
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者J-C·埃默里, 孫衛(wèi)祥, 王長林 申請人:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;奧豪斯儀器(上海)有限公司