機械分析天平簡介：

該天平適用于工礦企業(yè)，科學研究機構化驗室，實驗室作精密衡量分析測定。

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機械分析天平參數：

機械分析天平計量原理：

天平計量原理基于杠桿原理，深層解釋是一個杠桿加上一個力矩?，F以200g / 0.1mg 光電分析天平為例進行說明。

▲靈敏度

靈敏度是以一側邊刀上的增重與橫梁偏轉角之間關系定義的，同樣的偏轉角需要的增重越小表示靈敏度越高。

橫梁越輕，橫梁重心與中刀刃距離越近，則同樣偏轉角產生的重心力矩越小，需要與之平衡的邊刀上的增重越小，所以靈敏度越高。

橫梁上設有可上下移動的重心調節(jié)球，用來改變橫梁重心位置，以備調節(jié)靈敏度到正確值。靈敏度要與微分標尺配合，不能高也不能低。

▲三刀直線性

由于盤中載物重量變化范圍很大，以致總體合成重心不固定，靈敏度不固定。改善的方法是使三個刀刃在一條直線上，也稱平線。平線下，影響靈敏度的重心只有橫梁重心，與其它重量無關。

平線且有二盤載物時，把二盤載物相差重量分出來看成與偏轉角相抵，二盤載物剩余重量的合成重心就在支點上不再對橫梁產生扭力。同樣，懸掛系統(tǒng)也不再產生扭力。所以起作用的重心仍然是橫梁本身的重心，與邊刀受力無關。

從另一角度看，懸掛系統(tǒng)和盤中載物的介入，雖然改變了總體重心，但是在平線且拋開左右差重前提下，重心力增加的倍數與重心到支點距離減小的倍數恰好相等，進而推出同樣偏轉角對應的恢復力矩并沒改變，可以說起作用的重心還是介入前橫梁本身的重心。此結論與上面一樣。  橫梁自身左右重量的些微不對稱，由兩邊懸掛系統(tǒng)的重量差和專設的兩個平衡它移位來補償，以保證空盤零點在0附近。嚴格地講，平線時真正起作用的橫梁重心包括這些補償重量，雖然補償量很小。

▲線形刀刃

杠桿原理已抽象成平面圖，而實物是立體的，支點、力點變成了線形刀刃，就增加了天平的復雜性。中刀應垂直于橫梁，邊刀平行于中刀（邊刀刃前后角一致），有此基礎才可言三刀直線性和等臂性，為此在邊刀盒上設置了各向調節(jié)螺釘。

▲一個杠桿

天平橫梁和鑲嵌的三個刀子構成一個等臂杠桿，中刀為支點，兩個邊刀為力點。如果把橫梁看成是沒有重量的剛性絲，根據杠桿平衡原理，施于橫梁兩端的二力相等時杠桿平衡，橫梁停位可呈任何角度；兩端二力不等時，橫梁豎起，重端在下。如此只能比較二力大小，差多少并不知道，無法計量。

▲一個力矩

實際的天平橫梁并非極細的桿，本身有重量，還有懸掛系統(tǒng)和盤中載物的重量作用在二邊刀上，這樣就存在一個總體合成重心。設起初天平重心在支點下方處于平衡，如果給一側加重，將迫使橫梁偏轉，重心偏離下方，產生恢復力矩，而且偏轉越多恢復力矩越大，直到再次平衡為止，產生的偏轉角代表了加重值，相當的質量直接顯示在微分標尺上。

被稱物體的質量等于砝碼質量加上微分標尺顯示的質量。

重心出現，力矩出現，天平穩(wěn)態(tài)出現，這比單一杠桿發(fā)生了很大變化。

機械分析天平檢定：

天平計量性能檢定通常有四項——穩(wěn)定性、靈敏性、正確性和不變性，并規(guī)定了成套檢定程序。下面是按天平原理給出的單項檢定方法，便于使用者自查，隨時查一項或多項，保持稱量準確。

▲穩(wěn)定性檢定

穩(wěn)定性指平衡受到擾動后仍能回到原來平衡位置的能力。有的天平示值出現容易察覺的微動，即便幅值比一個分度小得多，也應判定有問題；直觀感覺停點穩(wěn)定，示值容易讀出，就是好的。

▲空盤靈敏度檢定

先測定天平零點，然后在一盤加10 mg砝碼，指針應擺動100（±1）分度。如果標尺不夠用，事先調零點到合適位置。  靈敏度檢定就是檢查里外相符，里是微分標尺，外是砝碼。砝碼是標準；微分標尺是代砝碼，要用砝碼校正。

▲重盤靈敏度檢定

左、右盤各加一個200 g對等砝碼（成對砝碼，質量接近為好），測出重盤零點，再用10 mg砝碼測靈敏度，應為100（±1）分度。

這是三刀線性的檢查，如果重盤靈敏度比空盤低，說明邊刀連線低于中刀，也稱離線，反之為吃線。

▲等臂性檢定

先測定天平空盤零點。然后在左、右盤各加一個200 g對等砝碼，測出平衡值；交換砝碼，再測平衡值；二平衡值（包括符號）相加再除以2便得中值。將中值與空盤零點作比較，不應超過9分度，越小越好。

交換砝碼發(fā)生平衡值改變是由砝碼質量不等帶來的；中值與空盤零點的差值是由二臂不等（偏差）帶來的。

▲示值不變性檢定

示值不變性指在相同情況下多次測量同一物體，所得測定結果的一致性。具體做法是，多次開啟天平交替稱量空盤和全載，每次測量的各自結果應該不變。實際上每次測量總有微小差別，但不能改變讀數。

其中零點不變性適合經常檢查，每稱完一次試樣或其它，檢查零點，應與稱前零點一樣。

機械分析天平小修理：

使用中的天平，有時需要進行橫梁以外部分的檢查和調修（小修理），介紹如下。

▲光學讀數系統(tǒng)

光路不正常，用紙板條臨時夾在底盤下的電開關處使燈長明。把一小塊透亮兒白紙放到聚光管出光處，調節(jié)燈頭位置使紙上的光點呈圓、亮、較大；撤去白紙調節(jié)兩個平面反光鏡使投影屏明亮；調節(jié)物鏡筒使讀數清晰。后開啟天平檢查，微分標尺圖像應水平并處在投影屏上下居中。

▲阻尼器

內外阻尼盒四周間隙是否一致的檢查方法：確認天平處于水平位置；去掉盤托；掛有盤子情況下觀察內外盒上部一圈間隙要均勻；用手向下按內盒頂部的一邊使內盒歪斜至下部觸碰外盒時，感覺到的下部間隙與用同樣方法判斷的對面間隙要相等；再檢查垂直方向下部間隙對面也要相等。

間隙不等時調轉內盒方向試一下，無效再調節(jié)外盒位置。還無效去掉外盒觀察內盒懸掛是否歪斜，如是可調整吊環(huán)使內盒上平側直。裝上外盒確認外盒也平直，再調節(jié)外盒位置使內外盒間隙相等。

間隙正常仍有擦碰，取出內盒擦拭并迎光照看表面有無纖維附著。

▲刀縫

直觀檢查每個刀縫自身平行，兩個邊刀縫相等，邊刀縫較小，中刀縫略大。

去掉盤托，緩慢打開升降扭。在橫梁下落過程中，觀察兩個邊刀縫應同時消失，隨后中刀縫消失，同一刀縫的前后角也要同時消失。中刀接觸刀承時刻從天平一側觀察，指針下端不應前后跳動，表示中刀縫前后角*一致。長明燈下觀察，橫梁下落前微分標尺的0刻度應在屏幕左右居中；下落過程中微分標尺不得晃動，平穩(wěn)過渡到自由擺動。

刀縫不符合要求，先調中刀縫。摘下左右懸掛系統(tǒng)，調節(jié)支撐橫梁用的支力銷使中刀縫大小合適，指針不跳，微分標尺0刻度居中，橫梁水平。然后調節(jié)邊刀縫，查看每個邊刀刃與其前后兩個支力銷若在一條直線上，開啟天平后吊耳（掛有內阻尼盒和盤子）就不會傾斜；若吊耳落下還是傾斜，只好向另一側移動支力銷；若邊刀縫大小不合適，上下調節(jié)支力銷。

▲機械加碼裝置

熟悉加碼裝置的正常狀態(tài)是必要的。

加碼桿、加碼勾、承碼架，各自排列一致無歪斜成一整體，相互之間平行。

加碼勾上下位置——加碼架掛有一部分掛碼情況下開啟天平在微分標尺范圍內自由擺動時，擺動部分與固定部分無碰觸，并在可擺區(qū)間取中；左右位置——勾落下后承碼架應該在每一對勾的正中間；前后位置——從天平一側觀察，勾在上下移動時每一對勾的兩個掛碼點的連線應正交經過架的相應凹槽。

▲盤托

盤托是防止盤子擺動的裝置，托盤力要調到盡量小，其實很難調到好，空盤和重盤同時調好就更難。關閉的天平，有了盤托確實不再擺動，但是不能保證懸掛系統(tǒng)處于獨立穩(wěn)位，天平一旦開啟離開盤托反而要擺動。

實際中，也有不用盤托改為精心操作制動的。加完被稱物和砝碼后，順手用鑷子尖輕輕點住較大的砝碼（半機械加碼）或盤子使盤子穩(wěn)定；試樣側順手用小勺輕輕點住試樣或用紙條點住盤子使盤子穩(wěn)定。一般情況下，關閉的天平盤子不擺動，開啟后就不會擺動。

▲刀刃

懷疑刀刃有問題，取下橫梁用指甲輕刮刀刃，感覺光滑一般是好的，感覺有缺口或鋸齒狀應送專業(yè)廠修理。

取下橫梁的方法：摘下掛碼和懸掛系統(tǒng)，右手拿著指針上部把橫梁略微托起，左手打開升降扭，右手轉動橫梁使指針下部從左邊露出，便可無碰觸地取下橫梁。取下過程中注意保護刀刃，也不用手觸摸微分標牌。

維護與保養(yǎng)：

▲將天平置于穩(wěn)定的工作臺上避免振動、氣流及陽光照射。

▲在使用前調整水平儀氣泡至中間位置。

▲天平應按說明書的要求進行預熱。

▲稱量易揮發(fā)和具有腐蝕性的物品時，要盛放在密閉的容器中，以免腐蝕和損壞天平。

▲經常對天平進行自?；蚨ㄆ谕庑?，保證其處于佳狀態(tài)。

▲如果天平出現故障應及時檢修，不可帶“病”工作。

▲操作天平不可過載使用以免損壞天平。

▲若長期不用天平時應暫時收藏為好。

使用方法：

▲使用前先觀察天平頂部橫梁后的氣泡是否位于圓圈中央以檢查天平是否水平。若不在圈中央，則需要調節(jié)天平兩只前腳（左右腳）下的旋鈕使氣泡位于圓圈中央。

▲檢查天平橫梁兩端的吊耳是否掛好。

▲檢查砝碼指數盤是否都位于零位。

▲打開天平開關旋鈕，調節(jié)天平底部的撥桿使游標位于0位。

▲0點調好后，先用粗天平估秤盛放物質的容器的量。

▲將估稱過的容器放入左側秤盤中央，在右秤盤中央再將估秤量用分析天平砝碼放入，然后緩慢半開天平，觀察屏幕指示顯示是否位于可讀刻度范圍內。若不在可讀范圍內可增減環(huán)碼。注意增減砝碼必須在天平關閉時進行。然后記錄容器的質量。如容器稱量為5.78231克，若需秤15.2348克物質，則使右盤中的砝碼及環(huán)碼總重量為5.78231 15.2348=21.01711。

▲在天平關閉期間給左盤容器添加物質后，打開天平開關旋鈕，觀察指針是否位于21.01711刻度處。注意添加減少物質或砝碼時，應在天平關閉時進行。

▲稱量取下物品及砝碼環(huán)碼刻度為0。

特點：

▲傳統(tǒng)產品，質量穩(wěn)定。

▲采用空氣阻尼，停點迅速。

▲機械加碼，操作方便。

▲價格實惠，使用廣泛。

電子分析天平特點：

▲具有全自動故障檢測，自動校準，超載保護等多種應用程序。

▲設有計件、百分比、單位轉換等功能，操作簡便、可靠。

▲內置RS232C接口，可直接連接計算機、打印機等。

▲流暢新穎的外形設計，體現了對現代理念的追求。

▲新一代電磁式稱量傳感器，使產品的進度有了可靠的保障。

結構原理：

衡器儀表是指電子衡器中顯示被稱物的質量和稱量狀態(tài)的儀表，也叫稱重顯示器。電子衡器儀表原為模擬指示式，由誤差放大器、可逆電機、平衡電橋、激勵電源、度盤和指針等部分組成，按自動平衡電子電位差計原理工作。它稱量速度慢，功能單一，準確度低，現已基本被淘汰?，F用稱重顯示器為數字顯示式。

數字顯示式衡器儀表的品種很多,圖1所示是其中的一種。數顯器接受處理的是稱重傳感器輸出的電信號。電信號有模擬量也有數字量，zui常見的是幾至幾十毫伏的模擬電壓。數顯器的電路原理如圖2所示。激勵電源供給稱重傳感器工作電源，同時供給A/D（模/數）轉換單元基準電壓,其穩(wěn)定度一般在0.1%以上。放大單元通常采用測量放大器結構，接受、放大稱重傳感器的信號。放大倍數一般為數百倍。濾波單元濾掉從機外混入的和放大器自身產生的電噪聲。A/D轉換單元把模擬量轉換成數字量,轉換位數通常取二進制數14位以上。數據處理單元是以微處理器為核心，使用外圍支持芯片組成的，它在程序的控制下完成采集數據、運算、存貯等一系列操作，處理結果送到相應接口上。顯示單元以數字或文字、圖表等形式顯示出稱量值和稱量狀態(tài)，并可通過接口與外部設備聯絡。

數顯衡器儀表的性能包括計量性能、功能、環(huán)境適應能力、安全性和可靠性5個方面。與通用的數字衡器稱重儀表相比,數顯器具有5個特點：①自帶傳感器激勵電源，使用方便;②采用比率型A/D轉換和倍頻技術,計量性能中的長期穩(wěn)定性好;水分測量儀，紅外線水分儀，水分測定儀，水分測試儀，水分檢測儀，水分測試儀，含水率測試儀，③軟件能真切地仿真振動、空秤變動、物料落差等稱量特征，顯示快、準、穩(wěn);④機內有空秤置零、零點跟蹤、定標、zui大秤量、分度位等參數的設定單元，改定方便，通用性強;⑤帶輸出接口，能夠聯接多種外部設備，方便地實現系統(tǒng)控制。

準確度等級法制計量組織（OIML）3號建議規(guī)定，非自動衡器按準確度級別劃分為4個等級。按配用衡器的級別，中國將電子衡器儀表也劃分為4個等級,并分別冠以與電子衡器對應的級別代號：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每個級別的衡器儀表的計量zui大允許誤差為對應級別衡器允許誤差的0.7倍。

簡介：

該天平適用于工礦企業(yè)，科學研究機構化驗室，實驗室作精密衡量分析測定。

技術參數：