二用天平稱質(zhì)量

1、二、用天平稱質(zhì)量 天平是一種測量物體引力質(zhì)量的儀器，其種類繁多，應用廣泛，不僅 在物理、化學、生物、材料等眾多科學實驗中發(fā)揮重要的作用，而且作為 計量工具，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市場經(jīng)濟和技術(shù)部門也發(fā)揮了龐大的作用。1、天平的分類 天平的分類有各種方法，如按天平結(jié)構(gòu)分類，按天平精度分類，按用 途或稱量范疇分類等。在那個地點我們介紹兩種分類方法，其他分類方法 參閱計量手冊和有關(guān)書籍。（1）按天平結(jié)構(gòu)分類等臂天平具有光學讀數(shù) 機械加碼裝置 普通標牌天平 阻尼天平 （有阻尼器 ） 扭幅天平 （ 無阻尼器 ） 杠桿式等臂雙盤天平 微分標牌天平 （具有光學讀數(shù)部分或全 機械加碼及阻尼裝置 ） 結(jié)構(gòu)分類電感式電子

2、式 電容式電磁感應式電阻應變式2）按量程范疇及等級精度分類托盤天平（低精度天平一般稱程范 圍在g kg之間）量程分類 物理天平（一般精度天平，稱程范圍一般在gkg之間）空氣阻尼分析天平分析天平擺動式分析天平 （稱為高精度天平，量程在mgg之間） 光電式分析天平2、天平的結(jié)構(gòu)圖 1 為物理天平的結(jié)構(gòu)圖不管是那種天平，天平的結(jié)構(gòu)大致可分為以下幾部分：（1）橫梁是“天平的心臟” ，天平通過它的杠桿作用實現(xiàn)稱量，因此橫梁的設計、用料、加工都直截了當阻礙它的精度和計量性能。材料一樣采納鋁或鋼合金，高精度天平則采納非磁性的不銹鋼或膨脹系數(shù)專門小的 鈦合金。（2）立柱是“天平的脊梁”，作為支撐橫梁的骨架。它

3、是一空心金屬 柱，垂直地固定在底板上，柱內(nèi)有制動器升降桿，可帶動梁托架和托盤翼 板上下運動。圖1 物理天平A 橫梁；Bo2 刀口； C 立柱；D刀承； Ei2 吊耳；Fi2 秤盤；G止動旋鈕；H止動架1 鉛錘；Ji2 底腳螺絲； K i2 調(diào)平螺絲；L 指針；M 標尺；N 游碼圖2為阻尼式分析天平結(jié)構(gòu)圖圖2阻尼分析天平K 調(diào)平螺絲；N游碼；P調(diào)靈敏度螺絲;圖3為光電分析天平結(jié)構(gòu)圖Qi2 阻尼盒；R游碼移動桿；其它與物理天平相 同圖3 TG-328B型半自動光電天平（3）制動系統(tǒng)是操縱天平工作和制動橫梁及懸掛系統(tǒng)擺動的裝置，包 括升降桿（立柱內(nèi)）、盤托等部件。啟動旋扭時，與旋扭相連接的開關(guān)軸使

4、升降桿上升，帶動梁托架和盤托同時運動，現(xiàn)在中刀落在立柱的刀承上， 左右耳背落在兩只邊刀上，稱盤可自由擺動，使天平進入工作狀態(tài)。反之， 關(guān)閉旋扭時，天平處于休止狀態(tài)。（4）懸掛系統(tǒng)包括秤盤、吊耳和內(nèi)阻尼筒等部件。（5）讀數(shù)系統(tǒng)一樣包括兩部分，一部分是砝碼，另一部分是游碼。（6）天平的防護部件，除起到愛護天平，還可防止外界氣流、熱輻射、 濕度和灰塵等對稱量的阻礙。3、天平的要緊技術(shù)指標（1）天平的載量：是指天平所能承擔的最大稱程范疇。（2）天平的靈敏度：是指天平兩側(cè)負載相差一個單位質(zhì)量時，天平指 針偏轉(zhuǎn)的分格數(shù)。天平的敏度高，講改日平的性能好。當天平一則增加一 小質(zhì)量m時，指針向另一則偏轉(zhuǎn)n個格（

5、div），則天平的靈敏度等于n divsm單位質(zhì)量（1）（3）天平的感量：是指天平指針偏轉(zhuǎn)一個分格時所加載的砝碼數(shù)。數(shù) 值小，講改日平的性能好，即儀器的辨論率高。天平的靈敏度與感量之間的關(guān)系互為倒數(shù)，則有1質(zhì)量單位R - s div（2）（4）天平幾個點的概念：天平的停點是指天平指針擺動時最后所停在 的位置；天平的零點是指天平空載時的停點；天平的平穩(wěn)點是指天平調(diào)劑 平穩(wěn)后空載時天平指針的停點；當天平調(diào)劑為可測量狀態(tài)時，天平的零點 和天平的平穩(wěn)點應該是同一個點。4、天平的測量誤差在用天平稱質(zhì)量時，其測量誤差要緊來源于以下幾個方面：（1）天平的示值誤差：這部分誤差要緊屬于系統(tǒng)誤差（如天平的不等 臂

6、）和隨機誤差（如每一次讀數(shù)的不同）。（2）分度值誤差：這部分誤差要緊屬于系統(tǒng)誤差。（3）砝碼誤差：這部分誤差也屬于系統(tǒng)誤差。5、天平的稱量方法一一天平的周密稱衡（1）交換稱衡法（亦稱復稱法）為了觀看和排除可能存在的天平不等臂誤差（指這種不等臂誤差專門 小時，否則就要作結(jié)構(gòu)調(diào)整了），常用的方法確實是交換稱衡法，即先將被 測物體放在左盤，砝碼放在右盤，稱出質(zhì)量m左，然后將被測物體放在右盤， 砝碼放在左盤，稱出質(zhì)量m右，觀看m左和m右的差異值 m，以此判定不等臂 誤差的情形。若 m較小，在天平和砝碼的允差范疇內(nèi)，重復多次測量，能 夠近似用（3）公式求出待測物體的質(zhì)量m，排除天平的不等臂誤差。 1m

7、（m 左 m 右）（3）2交換稱衡法適用于各種等臂天平，是物體質(zhì)量周密測量和砝碼檢驗的 差不多方法之一，并可對橫梁不等臂性誤差進行運算和修正。（2）替換法直截了當替換法適用于等臂和不等臂天平， 將標準砝碼B置于右盤上， 而把與待測物質(zhì)量相同（同名義質(zhì)量）的平穩(wěn)重物 T放在左盤，使天平達 到平穩(wěn)，重復數(shù)次，記下平穩(wěn)點位置Lb （或記下現(xiàn)在稱量值）。取出標準砝 碼（或取出同樣質(zhì)量的平穩(wěn)重物），換上待測物體A，若天平的平穩(wěn)狀態(tài)被 破壞，則在比較盤中添加或減少標準小砝碼 b,使天平重新達到平穩(wěn)，重復 數(shù)次，記下新的平穩(wěn)位置La （或記下現(xiàn)在的稱量值），待測物體的質(zhì)量由（4） 式給出mA mB （La

8、Lb）S m（ 4）S為最小分度值，mb為添加或減少的標準小砝碼，第二項由替換前后 指針偏轉(zhuǎn)方向所定，第三項與在比較盤中是添加依舊減少標準小砝碼有關(guān)。例有一待測物A約為lOOg，試用替換法測定其質(zhì)量，標準砝碼mB (100.0070.007) g解：測量數(shù)據(jù)如表1所示 表1替換法測定質(zhì)量序號左盤右盤讀數(shù)平穩(wěn)位置添加小砝碼111 21314左盤右盤1TB-0.1-0.1+0.1-0.1L B0.12TA+6.6+6.7+6.8+6.8LA6.7由式(4)可求出待測物A的質(zhì)量為:mA 100.0076.7( 0.1) 0.00010100.00768(g)替換法操作簡便，用單臂稱量，能排除不等臂性

9、誤差。6、天平使用注意事項(1) 天平調(diào)劑和使用規(guī)則的注意事項I水平調(diào)劑：檢查水平儀的水平泡是否居中，若有偏離則表改日平不 水平，應調(diào)劑天平底座的螺旋腳，使水泡居中。II零點調(diào)劑(天平平穩(wěn)點的調(diào)劑)：當天平空載且指針有偏移時，則 調(diào)劑橫梁上的平穩(wěn)螺絲(調(diào)平砝碼)，進行水平調(diào)劑。皿加減砝碼時，動作必須輕緩，否則會使刀刃急觸而損壞，造成計量 誤差。IV 一樣在用高精度分析天平稱量時，應先用物理天平粗測一下樣品的 質(zhì)量，再用高精度分析天平周密測量。V在操作過程中，盡量不要開啟天平的前門，取放物體可通過左側(cè)門, 取放砝碼可通過右側(cè)門，且開關(guān)門時要輕緩。W每次稱量時，嚴禁在天平的工作狀態(tài)下增減砝碼，樣品或砝碼盡可 能地放在稱盤中央，以免稱盤晃動磨損刀刃和阻礙迅速讀數(shù)。(2) 天平砝碼使用注意事項砝碼是稱量的基準，必須保持其質(zhì)量的準確性，使用時應注意以下幾占八、I取用砝碼時要用鑷子，絕對禁止直截了當用手拿砝碼，鑷子不用時 應隨時放在砝碼盒內(nèi)。II因為砝碼和天平是配套檢定的，即每架天平都有它配套的砝碼，因 此在同一實驗中不要隨意更換天平或砝碼。同時，同一盒砝碼中各個砝碼 的質(zhì)量彼此都保持一定的比例關(guān)系，因而不要將砝碼盒內(nèi)的砝碼相互