天平相關知識介紹！4個天平種類與應用

天平在科學研究和產業領域的重要性不言而喻，它們為實驗室研究提供了不可或缺的支持，促進了科學技術的進步和產品品質的提升。天平是用於準確測量物體質量的主要工具，在工業領域上天平被廣泛應用於質量控制過程中，確保產品符合標準，在科學研究中，天平是進行實驗和研發新產品，不可或缺的工具，在製藥和生物科學領域，天平用於精確控制藥物和化合物的劑量。此文我們將分享天平相關知識和天平的種類與應用的介紹。

天平的基本原理？

天平是一種使用電子技術來測量物體質量的精密儀器,依照其測量原理可分為兩類

1.機械天平

又可稱為等臂天平,原理為利用待測物與標準砝碼相對於中央支點的平衡關係來求得待測物體的重量
 

2.電子天平

一般我們也稱為分析天平,依照秤量原理可分為應變式與電磁力補償式,下面我們將針對這兩種原理來說明
〈延伸閱讀：電子天平的原理?電子天平的分類與使用方法介紹！〉
 

應變式(strain-guage type)

一般來說應變式天平應用在解析度要求不是非常高的環境,此類天平是將應變片設計在機械結構上,天平受力後電阻就改變,再以惠斯登電橋感應電阻值變化,輸出相對應電壓,再將它數位化,就可以顯示在顯示幕上
 

電磁力補償式(electromagnetic force compensation)

此類天平的解析度非常高,通常高精度的天平就是依照此原理製作,它利用勞倫茲力,即在一個磁場中的導體如果有電流通過,則會有力量產生,通過電流來抵銷外部重量來達到平衡,透過控制電磁力大小與方向就可以保持天平穩定性,此類天平已被設計為自動化,因此我們透過將待測物放在稱盤上,就可以從顯示幕上讀取待測物的重量了。
 

天平的種類有那些？依照天平精度來分類

依照天平精度可分為微量天平、半微量天平、分析天平、精密天平或磅秤。我們依據它們最小可讀值來分類
 

微量天平(Microbalance)

又稱六位數天平,在科學研究和實驗室中，被廣泛用於精密化學分析、藥物研究、生物學實驗等。它們能夠測量極小量的物質，確保實驗結果的準確性和可靠性。
 

半微量天平(Semi-microbalance)

又稱五位數天平,具有較高精確度的天平，通常用於需要較高準確度的實驗和應用中。它的量程通常在0克到200g上下，有分全量程和兩段式量程，能夠測量較小的質量變化。

半微量天平常用於化學實驗室、制藥業、生物科學等領域中需要高精度的質量測量。
 

分析天平(Analytical Balance)

又稱四位數天平是一種用於精確測量物質質量的設備,精確度高，能夠測量極小的質量變化，通常在毫克至微克的範圍內,配備防風罩以防止氣流擾動。
 

精密天平(Precision Balance or scale):

小數點下三位的三位數天平是一種高精度的天平量程通常較小，但能夠提供非常高的準確度，通常在微克至毫克的範圍內。常用於科學研究、實驗室測試、工業生產中需要極高精度的應用。通常二位數以下天平沒有配備防風罩

 

〈產品連結：美國 OHAUS 精密電子分析天平〉

影響天平穩定的因素

天平的穩定性直接影響到測量的準確性和可靠性。以下是一些可能影響天平穩定性的因素：
 

1.桌面

應將天平放置在穩定或穩固的桌面上,桌面需立在堅硬地板,若是輕鋼架會造成不穩
 

2.震動或振動

環境中的振動或震動可能導致天平不穩定,注意遠離振動源。
 

3.放置位置

不要放置在出入的門口或窗戶旁,人員進出容易影響穩定性
 

4.溫濕度變化

溫度的變化可能影響天平的精確性。應該在恆溫的實驗室環境中使用天平，相對溼度(% RH) 最好介於45 %與60 %之間,避免溫濕度變化對測量結果的影響
 

5.熱源

避免陽光直射或遠離產生熱源的地方,以免影響天平穩定。
 

6.氣流影響

不得使天平放置於空調或者安装有換氣扇装置的氣流中。强勁氣流會干擾天平運作。也要避開將天平放在門旁
 

7.磁場或靜電影響

秤重容器或者樣品已帶有靜電電荷。玻璃、塑料、粉末或者顆粒物質等低導電率材料無法將靜電電荷排除。低於40 %相對溼度的乾燥空氣會增加出現这種效應的風險。遠離帶有磁場的設備,必要時也可選配靜電消除器使用。
 

8.校正狀態

天平是否處於正確的校正狀態，以及上一次校正是何時，都會影響穩定性。天平應定期進行校正，並在需要時重新校正。
〈延伸閱讀：天平校正怎麼做?為什麼天平校正很重要?如何選擇校正砝碼呢?〉
 

9.人為誤差

操作者的技巧和動作可能影響天平的穩定性。訓練操作人員以使用標準的操作程序，確保穩定的樣品處理。



 

天平的保養方式與清潔

以下簡略說明天平保養

1.定期做好天平校正,將天平放置穩固桌面,以達最好秤量效果

2.遠離出風口,放置溫濕度穩定地方,以免影響性能

3.遠離震動或振動地方以達到良好秤量效果

4.秤量化學物品時可使用容器盛裝,例如用秤量紙以免腐蝕稱盤

5.保持天平的外觀清潔,特別在秤量室內稱盤的周圍,用軟刷清理粉塵

6.秤量時請勿超載,不要超過天平最大秤重範圍以免荷重元損壞

7.移動天秤後須重新調整水平位置校正

8.請勿重擊稱盤以免秤重元件損傷
 

天平故障的處理方式

天平無法開機

可能原因:天平沒有接好電源

解決方法:檢查電源連接處和電壓
 

天平秤量不準

可能原因:沒有校正,溫境不穩定
解決方法:使用合適的砝碼進行校正,將天平移到相對穩定的地點或桌面
 

天平不能校正

可能原因:環境不穩定,校正砝碼不正確
解決方法:將天平移到相對穩定的地點或桌面,使用正確的校正砝碼
 

操作超時

可能原因:重量讀值不穩定
解決方法:將天平移到適當地點

基本上，天平若出現故障現象，可以先照以上步驟確認,若還不能回復原狀建議聯繫供應商進行後續檢查。

 

購買天平注意的重點

購買天平前有幾個重點要注意。以下是一些建議
 

你所需要的精度

就是最大秤量範圍和最小精度要求。如果精度高那最大秤量範圍就小，如果秤量範圍大那麼精度就低。例如四位數天平200g精度0.0001g,以此類推。
 

天平校正的方式

內校型或外校型，內砝碼校正機型因內建校正系統價格會比較高，外砝碼校正機型因為沒有內建校正系統價格會比較低。可依照自己需求選擇。
 

天平是否需要防風罩

一般來說精密度越高的天平都會配備防風罩，像精密天平或分析天平，防風罩型式都是三面開窗設計。若環境需要可以訂製壓克力防風罩喔。
 

傳輸功能

需要RS232，USB傳輸?根據實驗實際輸出的需求，來選擇。通常越高階的天平傳輸完整性越高與介面越多。
 

螢幕顯示

傳統LCD螢幕會比LED彩色螢幕單價便宜一些。彩色螢幕除了顏色美觀，通常都是圖像式呈現，操作很直覺防呆,設定也都更友善。
 

怎麼挑選天平呢?

抓到幾個重點快速挑選合適的天平

1.天平品牌廠商

是否可信賴,專業並提供售後服務
 

2.精度需求

最大秤量與最小精度需求
 

3.校正方式

內校或外校款式天平
 

4.傳輸介面

RS232,USB或需完整輸出格式
 

5.螢幕顯示

LCD黑白或LED彩色顯示螢幕

通常，天平規格的差異會影響價格高低，透過挑選重點就能迅速選擇出所需天平，當然若自身有特殊需求直接詢問供應商還是最快速的,也可專業推薦適合的天平。

電子天平推薦

OHAUS 是一家全球知名的量測解決方案供應商，從1907年在美國設立到如今,百年經驗是一個值得信賴的品牌，他們提供多種型號的電子天平,其天平廣泛應用於各產業、實驗室、教育和工業的領域。產品範圍廣泛，提供了多種精度等級的天平、包括基本款、精密款和進階款分析天平,水份天平等，滿足不同用戶的需求。具有良好的耐用性和CP值，常被應用於學術研究和日常量測。以下以OHAUS品牌的Explorer、 Adventurer、和 Pioneer 系列天平的做推薦介紹：

Ohaus Explorer 高階系列天平：

是 Ohaus 的高階天平系列，它提供了先進的功能和極高的精度選擇，適用於各種精密測量高端的應用。全系列包含半微量天平、分析天平、精密天平和等多種款式，滿足了不同用戶使用的需求。Explorer 系列天平具優異的功能設計，如自動校正、數據管理、計量程序和傳輸介面等，提高了測量效率和準確性。

Ohaus Adventurer 專業系列天平：

是 Ohaus 專業的天平系列之一。這系列提供了多種款式型號，包括半微量天平和分析天平和精密天平，適用於各種實驗室和工業應用。AX天平具有簡約的設計和易於使用的功能，如大型觸控螢幕、圖像式的操作和多種單位換算等。Adventurer 系列天平具有良好的精確度和可靠性，提供了更多實驗室不同用戶的選擇。

Ohaus Pioneer 基礎系列天平：

是 Ohaus 的基礎通用天平系列，提供了良好的性能和可靠性，適用於學術研究、教育和一般產業實驗室應用。這系列包括了半微量天平、分析天平和精密天平等多種型號，具有各種秤重範圍和精度選擇。Pioneer 系列天平具有簡單容易使用的設計和基本功能，如標準內外校正功能、簡易輸出和堅固耐用的秤重結構，是一款價格合理且性能穩定的選擇。
 

 

電子天平的推薦比較

結論 

文章分享介紹了天平的相關知識與天平的精度種類與選擇，提供讀者更清楚明白天平的應用。相信讓您可以更知道如何來使用天平，有立國際是專業儀器代理商，從公司88年成立以來就專注於電子天平的代理與銷售，專業的商品諮詢與優質售後服務，可提供給您在天平儀器設備上的建議。有任何電子天平的問題嗎？歡迎與我們聯繫。