天平:
英文:Weighing scales;Balance基本解釋:一種衡器。由支點(diǎn)在梁的中心支著天平梁而形成兩個(gè)臂,每個(gè)臂上掛著一個(gè)盤,其中一個(gè)盤里放著已知重量的物體,另一個(gè)盤里放待稱重的物體,固定在梁上的指針在不擺動(dòng)且指向正中刻度時(shí)的偏轉(zhuǎn)就指示出待稱重物體的重量詳細(xì)解釋。
有狹義和廣義之分。狹義的天平專指雙盤等臂機(jī)械天平,是利用等臂杠桿平衡原理,將被測物與相應(yīng)砝碼比較衡量,從而確定被測物質(zhì)量的一種衡器。廣義的天平則包括單盤不等臂機(jī)械天平、雙盤等臂機(jī)械天平和電子天平3類。
雙盤等臂機(jī)械天平 一般按結(jié)構(gòu)分為普通標(biāo)牌天平、微分標(biāo)牌天平和架盤天平3種。也可按用途分為檢定天平、分析天平、精密天平和普通天平4種。
檢定天平是計(jì)量部門、商檢部門或其他有關(guān)部門或工廠專門用來檢查或校準(zhǔn)砝碼的天平。
分析天平是用于化學(xué)分析和物質(zhì)**衡量的高準(zhǔn)確度天平。在大多數(shù)情況下,這類天平的*小分度值都小于*大稱量的 10-5。分析天平可按衡量范圍和*小分度值分為常量天平(稱量和*小分度值分別為100~200g和0.01~1mg)、半微量天平(30~100g和1~10g)、微量天平(3~30g和0.1~1g)和超微量天平(3~5g和0.1g以下)。
精密天平廣泛應(yīng)用于各種物質(zhì)的精密衡量,其*小分度值通常為*大稱量的10-5~10-4。
普通天平用作物質(zhì)的一般衡量。*小分度值等于或大于*大稱量的10-4。
幾種特殊的天平:
微分標(biāo)牌天平
結(jié)構(gòu)與普通標(biāo)牌天平相似,不同的是:1、橫梁指針下端裝有微分刻度牌。2、立柱下端裝有用以放大并在投影屏上顯示微分讀數(shù)值的電光系統(tǒng)。3、吊掛系統(tǒng)增加了套筒式空氣阻尼器,稱量時(shí)能使橫梁迅速停止擺動(dòng),便于定點(diǎn)準(zhǔn)確讀數(shù)。4、在天平外框罩上裝有凸輪杠桿式或其他形式的部分量程機(jī)械加碼(一般為10~999mg),以代替人工加碼。
架盤天平:一種雙托盤天平。秤盤安放在橫梁兩邊刀上方的盤架上,秤盤和托盤架重心高于橫梁支點(diǎn)。砝碼或被稱物在處于秤盤前后位置時(shí)會(huì)引起秤盤盤架和橫梁前后傾側(cè),在處于秤盤左右位置時(shí)會(huì)引起秤盤盤架的左右傾倒。為克服此缺點(diǎn),架盤天平采取了加長中刀、邊刀和加寬刀架的措施,并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采用了羅伯威爾機(jī)構(gòu)。在羅伯威爾機(jī)構(gòu)中,桿桿AB、A′B′與縱桿AA′、BB′、支柱EE′鉸鏈連接,組成兩個(gè)相等的平行四邊形AA′E′E和EE′B′B。當(dāng)大小相等的力P、P′分別作用于左右橫臂上時(shí),對支柱來說,即使作用的位置不對稱,也能水平地平衡。無論AB如何傾斜,AA′、BB′都與支柱EE′平行。從EE′的左側(cè)來看,當(dāng)將與縱桿AA′的距離為d的力P作用于橫臂上時(shí),就有一個(gè)與P大小相等、方向相同的力作用于A和A′點(diǎn);同時(shí),有一個(gè)值為P·d的轉(zhuǎn)矩作用于縱桿AA′,從而在A點(diǎn)將杠桿拉向左側(cè),而在A′點(diǎn)將杠桿推向右側(cè)。但由于杠桿受到EE′點(diǎn)的限制,在A、A′上將分別產(chǎn)生大小相等、方向相反的反作用力 f、f′,從而形成一個(gè)與P·d相等的反向轉(zhuǎn)矩f·s(f′·s),結(jié)果P·d轉(zhuǎn)矩被f·s(f′·s)所平衡。*后,在A、A′上只有與P相等的力起作用,而與P在橫臂上的作用位置d無關(guān)。
阻力天平:在梁上掛上專門的阻力盒使天平的擺動(dòng)能迅速停止.
單盤不等臂機(jī)械天平:也是以杠桿平衡原理設(shè)計(jì)的。工作時(shí),在加上被衡量物體后,減去懸掛系統(tǒng)上的砝碼,使橫梁始終保持全載平衡狀態(tài)。所減砝碼質(zhì)量加上微分度牌讀數(shù)值,就是被衡量物體的質(zhì)量。
電光阻力天平:利用游標(biāo)原理,能比較準(zhǔn)確地讀出指針的位置
上皿天平:秤盤在上側(cè)靈敏度較低.
電子天平:它是傳感技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和微處理器技術(shù)發(fā)展的綜合產(chǎn)物,具有自動(dòng)校準(zhǔn)、自動(dòng)顯示、去皮重、自動(dòng)數(shù)據(jù)輸出、自動(dòng)故障尋跡、超載保護(hù)等多種功能。電子天平通常使用電磁力傳感器,組成一個(gè)閉環(huán)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),準(zhǔn)確度高,穩(wěn)定性好。電子天平的工作原理如圖 5所示。當(dāng)秤盤上加上被稱物時(shí),傳感器的位置檢測器信號(hào)發(fā)生變化,并通過放大器反饋使傳感器線圈中的電流增大,該電流在恒定磁場中產(chǎn)生一個(gè)反饋力與所加載荷相平衡;同時(shí),該電流在測量電阻Rm上的電壓值通過濾波器、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器送入微處理器,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,*后由顯示器自動(dòng)顯示出被稱物質(zhì)量數(shù)值。