機(jī)械分析天平簡(jiǎn)介：

該天平適用于工礦企業(yè)，科學(xué)研究機(jī)構(gòu)化驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室作精密衡量分析測(cè)定。

相關(guān)設(shè)備涂料耐洗刷測(cè)定儀

機(jī)械分析天平參數(shù)：

機(jī)械分析天平計(jì)量原理：

天平計(jì)量原理基于杠桿原理，深層解釋是一個(gè)杠桿加上一個(gè)力矩?，F(xiàn)以200g / 0.1mg 光電分析天平為例進(jìn)行說(shuō)明。

▲靈敏度

靈敏度是以一側(cè)邊刀上的增重與橫梁偏轉(zhuǎn)角之間關(guān)系定義的，同樣的偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)角產(chǎn)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(shè)有可上下移動(dòng)的重心調(diào)節(jié)球，用來(lái)改變橫梁重心位置，以備調(diào)節(jié)靈敏度到正確值。靈敏度要與微分標(biāo)尺配合，不能高也不能低。

▲三刀直線(xiàn)性

由于盤(pán)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(gè)刀刃在一條直線(xiàn)上，也稱(chēng)平線(xiàn)。平線(xiàn)下，影響靈敏度的重心只有橫梁重心，與其它重量無(wú)關(guān)。

平線(xiàn)且有二盤(pán)載物時(shí)，把二盤(pán)載物相差重量分出來(lái)看成與偏轉(zhuǎn)角相抵，二盤(pán)載物剩余重量的合成重心就在支點(diǎn)上不再對(duì)橫梁產(chǎn)生扭力。同樣，懸掛系統(tǒng)也不再產(chǎn)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(wú)關(guān)。

從另一角度看，懸掛系統(tǒng)和盤(pán)中載物的介入，雖然改變了總體重心，但是在平線(xiàn)且拋開(kāi)左右差重前提下，重心力增加的倍數(shù)與重心到支點(diǎn)距離減小的倍數(shù)恰好相等，進(jìn)而推出同樣偏轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的恢復(fù)力矩并沒(méi)改變，可以說(shuō)起作用的重心還是介入前橫梁本身的重心。此結(jié)論與上面一樣。  橫梁自身左右重量的些微不對(duì)稱(chēng)，由兩邊懸掛系統(tǒng)的重量差和專(zhuān)設(shè)的兩個(gè)平衡它移位來(lái)補(bǔ)償，以保證空盤(pán)零點(diǎn)在0附近。嚴(yán)格地講，平線(xiàn)時(shí)真正起作用的橫梁重心包括這些補(bǔ)償重量，雖然補(bǔ)償量很小。

▲線(xiàn)形刀刃

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

▲一個(gè)杠桿

天平橫梁和鑲嵌的三個(gè)刀子構(gòu)成一個(gè)等臂杠桿，中刀為支點(diǎn)，兩個(gè)邊刀為力點(diǎn)。如果把橫梁看成是沒(méi)有重量的剛性絲，根據(jù)杠桿平衡原理，施于橫梁兩端的二力相等時(shí)杠桿平衡，橫梁停位可呈任何角度；兩端二力不等時(shí)，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(wú)法計(jì)量。

▲一個(gè)力矩

實(shí)際的天平橫梁并非極細(xì)的桿，本身有重量，還有懸掛系統(tǒng)和盤(pán)中載物的重量作用在二邊刀上，這樣就存在一個(gè)總體合成重心。設(shè)起初天平重心在支點(diǎn)下方處于平衡，如果給一側(cè)加重，將迫使橫梁偏轉(zhuǎn)，重心偏離下方，產(chǎn)生恢復(fù)力矩，而且偏轉(zhuǎn)越多恢復(fù)力矩越大，直到再次平衡為止，產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)角代表了加重值，相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量直接顯示在微分標(biāo)尺上。

被稱(chēng)物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上微分標(biāo)尺顯示的質(zhì)量。

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

機(jī)械分析天平檢定：

天平計(jì)量性能檢定通常有四項(xiàng)——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(xiàng)檢定方法，便于使用者自查，隨時(shí)查一項(xiàng)或多項(xiàng)，保持稱(chēng)量準(zhǔn)確。

▲穩(wěn)定性檢定

穩(wěn)定性指平衡受到擾動(dòng)后仍能回到原來(lái)平衡位置的能力。有的天平示值出現(xiàn)容易察覺(jué)的微動(dòng)，即便幅值比一個(gè)分度小得多，也應(yīng)判定有問(wèn)題；直觀(guān)感覺(jué)停點(diǎn)穩(wěn)定，示值容易讀出，就是好的。

▲空盤(pán)靈敏度檢定

先測(cè)定天平零點(diǎn)，然后在一盤(pán)加10 mg砝碼，指針應(yīng)擺動(dòng)100（±1）分度。如果標(biāo)尺不夠用，事先調(diào)零點(diǎn)到合適位置。  靈敏度檢定就是檢查里外相符，里是微分標(biāo)尺，外是砝碼。砝碼是標(biāo)準(zhǔn)；微分標(biāo)尺是代砝碼，要用砝碼校正。

▲重盤(pán)靈敏度檢定

左、右盤(pán)各加一個(gè)200 g對(duì)等砝碼（成對(duì)砝碼，質(zhì)量接近為好），測(cè)出重盤(pán)零點(diǎn)，再用10 mg砝碼測(cè)靈敏度，應(yīng)為100（±1）分度。

這是三刀線(xiàn)性的檢查，如果重盤(pán)靈敏度比空盤(pán)低，說(shuō)明邊刀連線(xiàn)低于中刀，也稱(chēng)離線(xiàn)，反之為吃線(xiàn)。

▲等臂性檢定

先測(cè)定天平空盤(pán)零點(diǎn)。然后在左、右盤(pán)各加一個(gè)200 g對(duì)等砝碼，測(cè)出平衡值；交換砝碼，再測(cè)平衡值；二平衡值（包括符號(hào)）相加再除以2便得中值。將中值與空盤(pán)零點(diǎn)作比較，不應(yīng)超過(guò)9分度，越小越好。

交換砝碼發(fā)生平衡值改變是由砝碼質(zhì)量不等帶來(lái)的；中值與空盤(pán)零點(diǎn)的差值是由二臂不等（偏差）帶來(lái)的。

▲示值不變性檢定

示值不變性指在相同情況下多次測(cè)量同一物體，所得測(cè)定結(jié)果的一致性。具體做法是，多次開(kāi)啟天平交替稱(chēng)量空盤(pán)和全載，每次測(cè)量的各自結(jié)果應(yīng)該不變。實(shí)際上每次測(cè)量總有微小差別，但不能改變讀數(shù)。

其中零點(diǎn)不變性適合經(jīng)常檢查，每稱(chēng)完一次試樣或其它，檢查零點(diǎn)，應(yīng)與稱(chēng)前零點(diǎn)一樣。

機(jī)械分析天平小修理：

使用中的天平，有時(shí)需要進(jìn)行橫梁以外部分的檢查和調(diào)修（小修理），介紹如下。

▲光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)

光路不正常，用紙板條臨時(shí)夾在底盤(pán)下的電開(kāi)關(guān)處使燈長(zhǎng)明。把一小塊透亮兒白紙放到聚光管出光處，調(diào)節(jié)燈頭位置使紙上的光點(diǎn)呈圓、亮、較大；撤去白紙調(diào)節(jié)兩個(gè)平面反光鏡使投影屏明亮；調(diào)節(jié)物鏡筒使讀數(shù)清晰。后開(kāi)啟天平檢查，微分標(biāo)尺圖像應(yīng)水平并處在投影屏上下居中。

▲阻尼器

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

間隙不等時(shí)調(diào)轉(zhuǎn)內(nèi)盒方向試一下，無(wú)效再調(diào)節(jié)外盒位置。還無(wú)效去掉外盒觀(guān)察內(nèi)盒懸掛是否歪斜，如是可調(diào)整吊環(huán)使內(nèi)盒上平側(cè)直。裝上外盒確認(rèn)外盒也平直，再調(diào)節(jié)外盒位置使內(nèi)外盒間隙相等。

間隙正常仍有擦碰，取出內(nèi)盒擦拭并迎光照看表面有無(wú)纖維附著。

▲刀縫

直觀(guān)檢查每個(gè)刀縫自身平行，兩個(gè)邊刀縫相等，邊刀縫較小，中刀縫略大。

去掉盤(pán)托，緩慢打開(kāi)升降扭。在橫梁下落過(guò)程中，觀(guān)察兩個(gè)邊刀縫應(yīng)同時(shí)消失，隨后中刀縫消失，同一刀縫的前后角也要同時(shí)消失。中刀接觸刀承時(shí)刻從天平一側(cè)觀(guān)察，指針下端不應(yīng)前后跳動(dòng)，表示中刀縫前后角*一致。長(zhǎng)明燈下觀(guān)察，橫梁下落前微分標(biāo)尺的0刻度應(yīng)在屏幕左右居中；下落過(guò)程中微分標(biāo)尺不得晃動(dòng)，平穩(wěn)過(guò)渡到自由擺動(dòng)。

刀縫不符合要求，先調(diào)中刀縫。摘下左右懸掛系統(tǒng)，調(diào)節(jié)支撐橫梁用的支力銷(xiāo)使中刀縫大小合適，指針不跳，微分標(biāo)尺0刻度居中，橫梁水平。然后調(diào)節(jié)邊刀縫，查看每個(gè)邊刀刃與其前后兩個(gè)支力銷(xiāo)若在一條直線(xiàn)上，開(kāi)啟天平后吊耳（掛有內(nèi)阻尼盒和盤(pán)子）就不會(huì)傾斜；若吊耳落下還是傾斜，只好向另一側(cè)移動(dòng)支力銷(xiāo)；若邊刀縫大小不合適，上下調(diào)節(jié)支力銷(xiāo)。

▲機(jī)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(wú)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(kāi)啟天平在微分標(biāo)尺范圍內(nèi)自由擺動(dòng)時(shí)，擺動(dòng)部分與固定部分無(wú)碰觸，并在可擺區(qū)間取中；左右位置——勾落下后承碼架應(yīng)該在每一對(duì)勾的正中間；前后位置——從天平一側(cè)觀(guān)察，勾在上下移動(dòng)時(shí)每一對(duì)勾的兩個(gè)掛碼點(diǎn)的連線(xiàn)應(yīng)正交經(jīng)過(guò)架的相應(yīng)凹槽。

▲盤(pán)托

盤(pán)托是防止盤(pán)子擺動(dòng)的裝置，托盤(pán)力要調(diào)到盡量小，其實(shí)很難調(diào)到好，空盤(pán)和重盤(pán)同時(shí)調(diào)好就更難。關(guān)閉的天平，有了盤(pán)托確實(shí)不再擺動(dòng)，但是不能保證懸掛系統(tǒng)處于獨(dú)立穩(wěn)位，天平一旦開(kāi)啟離開(kāi)盤(pán)托反而要擺動(dòng)。

實(shí)際中，也有不用盤(pán)托改為精心操作制動(dòng)的。加完被稱(chēng)物和砝碼后，順手用鑷子尖輕輕點(diǎn)住較大的砝碼（半機(jī)械加碼）或盤(pán)子使盤(pán)子穩(wěn)定；試樣側(cè)順手用小勺輕輕點(diǎn)住試樣或用紙條點(diǎn)住盤(pán)子使盤(pán)子穩(wěn)定。一般情況下，關(guān)閉的天平盤(pán)子不擺動(dòng)，開(kāi)啟后就不會(huì)擺動(dòng)。

▲刀刃

懷疑刀刃有問(wèn)題，取下橫梁用指甲輕刮刀刃，感覺(jué)光滑一般是好的，感覺(jué)有缺口或鋸齒狀應(yīng)送專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)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(kāi)升降扭，右手轉(zhuǎn)動(dòng)橫梁使指針下部從左邊露出，便可無(wú)碰觸地取下橫梁。取下過(guò)程中注意保護(hù)刀刃，也不用手觸摸微分標(biāo)牌。

維護(hù)與保養(yǎng)：

▲將天平置于穩(wěn)定的工作臺(tái)上避免振動(dòng)、氣流及陽(yáng)光照射。

▲在使用前調(diào)整水平儀氣泡至中間位置。

▲天平應(yīng)按說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行預(yù)熱。

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

▲經(jīng)常對(duì)天平進(jìn)行自?；蚨ㄆ谕庑?，保證其處于佳狀態(tài)。

▲如果天平出現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)檢修，不可帶“病”工作。

▲操作天平不可過(guò)載使用以免損壞天平。

▲若長(zhǎng)期不用天平時(shí)應(yīng)暫時(shí)收藏為好。

使用方法：

▲使用前先觀(guān)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(diào)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(shù)盤(pán)是否都位于零位。

▲打開(kāi)天平開(kāi)關(guān)旋鈕，調(diào)節(jié)天平底部的撥桿使游標(biāo)位于0位。

▲0點(diǎn)調(diào)好后，先用粗天平估秤盛放物質(zhì)的容器的量。

▲將估稱(chēng)過(guò)的容器放入左側(cè)秤盤(pán)中央，在右秤盤(pán)中央再將估秤量用分析天平砝碼放入，然后緩慢半開(kāi)天平，觀(guān)察屏幕指示顯示是否位于可讀刻度范圍內(nèi)。若不在可讀范圍內(nèi)可增減環(huán)碼。注意增減砝碼必須在天平關(guān)閉時(shí)進(jìn)行。然后記錄容器的質(zhì)量。如容器稱(chēng)量為5.78231克，若需秤15.2348克物質(zhì)，則使右盤(pán)中的砝碼及環(huán)碼總重量為5.78231 15.2348=21.01711。

▲在天平關(guān)閉期間給左盤(pán)容器添加物質(zhì)后，打開(kāi)天平開(kāi)關(guān)旋鈕，觀(guān)察指針是否位于21.01711刻度處。注意添加減少物質(zhì)或砝碼時(shí)，應(yīng)在天平關(guān)閉時(shí)進(jìn)行。

▲稱(chēng)量取下物品及砝碼環(huán)碼刻度為0。

特點(diǎn)：

▲傳統(tǒng)產(chǎn)品，質(zhì)量穩(wěn)定。

▲采用空氣阻尼，停點(diǎn)迅速。

▲機(jī)械加碼，操作方便。

▲價(jià)格實(shí)惠，使用廣泛。

電子分析天平特點(diǎn)：

▲具有全自動(dòng)故障檢測(cè)，自動(dòng)校準(zhǔn)，超載保護(hù)等多種應(yīng)用程序。

▲設(shè)有計(jì)件、百分比、單位轉(zhuǎn)換等功能，操作簡(jiǎn)便、可靠。

▲內(nèi)置RS232C接口，可直接連接計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等。

▲流暢新穎的外形設(shè)計(jì)，體現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)代理念的追求。

▲新一代電磁式稱(chēng)量傳感器，使產(chǎn)品的進(jìn)度有了可靠的保障。

結(jié)構(gòu)原理：

衡器儀表是指電子衡器中顯示被稱(chēng)物的質(zhì)量和稱(chēng)量狀態(tài)的儀表，也叫稱(chēng)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(jī)、平衡電橋、激勵(lì)電源、度盤(pán)和指針等部分組成，按自動(dòng)平衡電子電位差計(jì)原理工作。它稱(chēng)量速度慢，功能單一，準(zhǔn)確度低，現(xiàn)已基本被淘汰?，F(xiàn)用稱(chēng)重顯示器為數(shù)字顯示式。

數(shù)字顯示式衡器儀表的品種很多,圖1所示是其中的一種。數(shù)顯器接受處理的是稱(chēng)重傳感器輸出的電信號(hào)。電信號(hào)有模擬量也有數(shù)字量，zui常見(jiàn)的是幾至幾十毫伏的模擬電壓。數(shù)顯器的電路原理如圖2所示。激勵(lì)電源供給稱(chēng)重傳感器工作電源，同時(shí)供給A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換單元基準(zhǔn)電壓,其穩(wěn)定度一般在0.1%以上。放大單元通常采用測(cè)量放大器結(jié)構(gòu)，接受、放大稱(chēng)重傳感器的信號(hào)。放大倍數(shù)一般為數(shù)百倍。濾波單元濾掉從機(jī)外混入的和放大器自身產(chǎn)生的電噪聲。A/D轉(zhuǎn)換單元把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量,轉(zhuǎn)換位數(shù)通常取二進(jìn)制數(shù)14位以上。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)、運(yùn)算、存貯等一系列操作，處理結(jié)果送到相應(yīng)接口上。顯示單元以數(shù)字或文字、圖表等形式顯示出稱(chēng)量值和稱(chēng)量狀態(tài)，并可通過(guò)接口與外部設(shè)備聯(lián)絡(luò)。

數(shù)顯衡器儀表的性能包括計(jì)量性能、功能、環(huán)境適應(yīng)能力、安全性和可靠性5個(gè)方面。與通用的數(shù)字衡器稱(chēng)重儀表相比,數(shù)顯器具有5個(gè)特點(diǎn)：①自帶傳感器激勵(lì)電源，使用方便;②采用比率型A/D轉(zhuǎn)換和倍頻技術(shù),計(jì)量性能中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性好;水分測(cè)量?jī)x，紅外線(xiàn)水分儀，水分測(cè)定儀，水分測(cè)試儀，水分檢測(cè)儀，水分測(cè)試儀，含水率測(cè)試儀，③軟件能真切地仿真振動(dòng)、空秤變動(dòng)、物料落差等稱(chēng)量特征，顯示快、準(zhǔn)、穩(wěn);④機(jī)內(nèi)有空秤置零、零點(diǎn)跟蹤、定標(biāo)、zui大秤量、分度位等參數(shù)的設(shè)定單元，改定方便，通用性強(qiáng);⑤帶輸出接口，能夠聯(lián)接多種外部設(shè)備，方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。

準(zhǔn)確度等級(jí)法制計(jì)量組織（OIML）3號(hào)建議規(guī)定，非自動(dòng)衡器按準(zhǔn)確度級(jí)別劃分為4個(gè)等級(jí)。按配用衡器的級(jí)別，中國(guó)將電子衡器儀表也劃分為4個(gè)等級(jí),并分別冠以與電子衡器對(duì)應(yīng)的級(jí)別代號(hào)：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。每個(gè)級(jí)別的衡器儀表的計(jì)量zui大允許誤差為對(duì)應(yīng)級(jí)別衡器允許誤差的0.7倍。

簡(jiǎn)介：

該天平適用于工礦企業(yè)，科學(xué)研究機(jī)構(gòu)化驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室作精密衡量分析測(cè)定。

技術(shù)參數(shù)：