二用天平稱質(zhì)量

1、二、用天平稱質(zhì)量 天平是一種測(cè)量物體引力質(zhì)量的儀器， 其種類繁多，應(yīng)用廣泛，不僅在物理、化學(xué)、生物、材料等眾多科學(xué)實(shí)驗(yàn)中 發(fā)揮重要的作用，而且作為計(jì)量工具，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)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(gè)地點(diǎn)我們介紹兩種分類方法，其他分 類方法參閱計(jì)量手冊(cè)和有關(guān)書籍。（1）按天平結(jié)構(gòu)分類等臂天平具有光學(xué)讀數(shù)機(jī)械加碼裝置普通標(biāo)牌天平阻尼天平（有阻尼器） 扭幅天平（無(wú)阻尼器）杠桿式等臂雙盤天平微分標(biāo)牌天平（具有光學(xué)讀數(shù)部分或全機(jī)械加碼及阻尼裝 置）結(jié)構(gòu)分類電感式電磁感應(yīng)式電阻應(yīng)變式2）按量

2、程范疇及等級(jí)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(dòng)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(guò)它的杠桿作用實(shí)現(xiàn)稱量，因此橫梁的設(shè)計(jì)、用料、加工都直截了當(dāng)阻礙它的精度和計(jì)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。它是一空心金屬柱，垂直地固定在底板上，柱內(nèi)有制動(dòng)器升降

3、桿，可帶動(dòng)梁托架和托盤翼板上下運(yùn)動(dòng)。圖1物理天平A 橫梁；Bo、2 刀口； C 立柱；D刀承；Ei2 吊耳；Fi2 秤盤；G止動(dòng)旋鈕；H止 動(dòng)架 一鉛錘；Jr2 一底腳螺絲；K廣2 調(diào)平螺絲；L 一指針；J/一標(biāo)尺；N 游碼圖2為阻尼式分析天平結(jié)構(gòu)圖13圖2阻尼分析天平K 一調(diào)平螺絲；N-游碼；P調(diào)靈敏度螺絲；Qr2 一阻尼盒；R-游碼移動(dòng)桿；其它與物理天平相同圖3為光電分析天平結(jié)構(gòu)圖圖3 TG-328B型半白動(dòng)光電天平(3) 制動(dòng)系統(tǒng)是操縱天平工作和制動(dòng)橫梁及懸掛系統(tǒng)擺動(dòng)的裝置，包括 升降桿(立柱內(nèi))、盤托等部件。啟動(dòng)旋扭時(shí)，與旋扭相連接的開關(guān)軸使 升降桿上 升，帶動(dòng)梁托架和盤托同時(shí)運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)

4、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(dòng)，使天平進(jìn)入工作狀態(tài)。反之，關(guān)閉旋扭時(shí)，天平處于休 止?fàn)顟B(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，一部分是祛碼，另一部分是游碼。(6) 天平的防護(hù)部件，除起到愛護(hù)天平，還可防止外界氣流、熱輻射、濕 度和灰塵等對(duì)稱量的阻礙。3、天平的要緊技術(shù)指標(biāo)(1) 天平的載量：是指天平所能承擔(dān)的最大稱程范疇。(2) 天平的靈敏度：是指天平兩側(cè)負(fù)載相差一個(gè)單位質(zhì)量時(shí)，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(dāng)天平一則增加一小質(zhì)量m 時(shí)，指針向另一則偏轉(zhuǎn)n個(gè)格(div),則天平的靈敏度等于n

5、 divHl單位質(zhì)量(1)(3) 天平的感量：是指天平指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)分格時(shí)所加載的祛碼數(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(gè)點(diǎn)的概念：天平的停點(diǎn)是指天平指針擺動(dòng)時(shí)最后所停在的 位置；天平的零點(diǎn)是指天平空載時(shí)的停點(diǎn)；天平的平穩(wěn)點(diǎn)是指天平調(diào)劑 平穩(wěn)后空載時(shí)天平指針的停點(diǎn)；當(dāng)天平調(diào)劑為可測(cè)量狀態(tài)時(shí)，天平的零點(diǎn)和天平的平穩(wěn)點(diǎn)應(yīng)該是同一個(gè)點(diǎn)。4、天平的測(cè)量誤差在用天平稱質(zhì)量時(shí)，其測(cè)量誤差要緊來(lái)源于以下幾個(gè)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）和隨機(jī)誤差（如每一次讀數(shù)的

6、不同）。（2）分度值誤差：這部分誤差要緊屬于系統(tǒng)誤差。（3）祛碼誤差：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(fù)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(shí)， 否則就要作結(jié)構(gòu)調(diào)整了），常用的方法確實(shí)是交換稱衡法，即先將被測(cè)物體放在左 盤，萬(wàn)去碼放在右盤，稱出質(zhì)量m左，然后將被測(cè)物體放在右盤，確碼放在左盤，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， 在天平和硅碼的允差范疇內(nèi)，重復(fù)多次測(cè)量，能夠近似用（3）公式求出待測(cè)物體 的質(zhì)量叫排除天平的不等臂誤差。1111（111左111右）（3）2

7、交換稱衡法適用于各種等臂天平，是物體質(zhì)量周密測(cè)量和磁碼檢驗(yàn)的差不多方法之一，并可對(duì)橫梁不等臂性誤差進(jìn)行運(yùn)算和修正。（2）替換法直截了當(dāng)替換法適用于等臂和不等臂天平，將標(biāo)準(zhǔn)舷碼B置于右盤上，而把 與待測(cè)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(dá)到平穩(wěn)，重 復(fù)數(shù)次，記下平穩(wěn)點(diǎn)位置Lb （或記下現(xiàn)在稱量值）。取出標(biāo)準(zhǔn)磁 碼（或取出同樣 質(zhì)量的平穩(wěn)重物），換上待測(cè)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(biāo)準(zhǔn)小祛碼b,使天平重新達(dá)到平穩(wěn)，重復(fù)數(shù)次，記下新的平穩(wěn)位置L*(4)（或記下現(xiàn)在的稱量值），待測(cè)物體的質(zhì)量由（4）式給出mA mB (La Lb) S mS為最小分度值，m

8、b為添加或減少的標(biāo)準(zhǔn)小石去碼，第二項(xiàng)由替換前后指針偏轉(zhuǎn)方向所定，第三項(xiàng)與在比較盤中是添加依舊減少標(biāo)準(zhǔn)小萬(wàn)去碼有關(guān)。例有一待測(cè)物A約為100g,試用替換法測(cè)定其質(zhì)量，標(biāo)準(zhǔn)磁碼mB (100. 0070. 007) g解：測(cè)量數(shù)據(jù)如表1所示表1替換法測(cè)定質(zhì)量序號(hào)左盤右盤讀數(shù)平穩(wěn)位置添加小舷碼111 2314左盤右盤1TB-0. 1-0. 1+0. 1-0. 11 B0. 12TA+6.6+6.7+6.8+6.8La6. 7由式(4)可求岀待測(cè)物A的質(zhì)量為:mA 100. 0076. 7 ( 0. 1) 0.00010100. 00768(g)替換法操作簡(jiǎn)便，用單臂稱量，能排除不等臂性誤差。6、天平

9、使用注意事項(xiàng)(1) 天平調(diào)劑和使用規(guī)則的注意事項(xiàng)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(yīng)調(diào)劑天平底座的螺旋腳，使水泡居中。II零點(diǎn)調(diào)劑(天平平穩(wěn)點(diǎn)的調(diào)劑)：當(dāng)天平空載且指針有偏移時(shí)，則調(diào)劑橫梁 上的平穩(wěn)螺絲(調(diào)平祛碼)，進(jìn)行水平調(diào)劑。皿加減袪碼時(shí)，動(dòng)作必須輕緩，否則會(huì)使刀刃急觸而損壞，造成計(jì)量 誤差。IV 一樣在用高精度分析天平稱量時(shí)，應(yīng)先用物理天平粗測(cè)一下樣品的質(zhì) 量，再用高精度分析天平周密測(cè)量。V在操作過(guò)程中，盡量不要開啟天平的前門，取放物體可通過(guò)左側(cè)門，取放祛 碼可通過(guò)右側(cè)門，且開關(guān)門時(shí)要輕緩。W每次稱量時(shí)，嚴(yán)禁在天平的工作狀態(tài)下增減祛碼，樣品或祛碼盡可能地放 在稱盤中央，以免稱盤晃動(dòng)磨損刀刃和阻礙迅速讀數(shù)。(2) 天平祛碼使用注意事項(xiàng)袪碼是稱量的基準(zhǔn)，必須保持其質(zhì)量的準(zhǔn)確性，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾占八、I取用眩碼時(shí)要用躡子，絕對(duì)禁止直截了當(dāng)用手拿舷碼，躡子不用時(shí)應(yīng)隨時(shí) 放在眩碼盒內(nèi)。II因?yàn)橄洗a和天平是配套檢定的，即每架天平都有它配套的舷碼，因此在 同一實(shí)驗(yàn)中不要隨意更換天平或眩碼。同時(shí)，同一盒眩碼中各個(gè)祛碼 的質(zhì)量彼此 都保持一定的比例關(guān)系，因而不要將祛碼盒內(nèi)的確碼相互調(diào)