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分析天平的构造原理
作者:未知 来源:中国科学技术大学 时间:2007-7-14

    空气阻尼器,由两个特制的铝合金圆筒构成,外筒固定在立柱上,内筒挂在吊耳上。两筒间隙均匀,没有摩擦,开启天平后,内筒能自由上下运动,由于筒内空气阻力的作用使天平横梁很快停摆而达到平衡。
    称盘,两个称盘分别挂在两个吊耳上,左盘称物,右盘放砝码。
    吊耳、称盘、空气阻尼器每台天平都具有两个,分别挂在横梁的两端,安装时要分左右配套使用,所以都刻有“1”、“2”标记。
    读数装置,指针下端装有微分标尺,光源通过光学系统将微分标尺上的刻度线放大,再反射到影光屏上,从屏上看到标尺的投影,中间为零,左负右正,屏中央有一条垂直刻线,标尺投影与该线重合处为天平的平衡位置,天平座下面有一拨杆,可将影屏在小范围内移动,以调节天平的零点。
    升降旋钮,位于天平底座的正中,连接托梁架、盘托和光源,是天平的开关。开启天平时,顺时针旋转旋钮,托梁架下降,梁上的三个刀口与各自相应的玛瑙平板接触,吊钩及称盘自由摆动,同时电源接通,影屏上显出标尺的投影,天平开始工作。关闭旋钮,托梁架上升,托住横梁、吊耳和称盘,刀口和玛瑙平板离开,光源切断,天平停止工作。
    天平脚,天平底座下面有三个脚,前面两个,后面一个是固定的。前面两个可以转动,使天平的底座可以升高降低,调节天平的水平位置。天平立柱的后上方装有气泡水平仪,用来指示天平的水平位置。
    机械加码装置,转动圈码指数盘,可使天平横梁右端吊耳上加10—990mg圈码。指数盘上刻有圈码的质量值,内层为10—90mg组,外层为100—900mg组。
    天平底座上面立柱的两边有两个盘托,使称量结束时,称盘尽快停止摆动。
    砝码,每台天平都有一盒配套使用的砝码,盒内装有1、2、2、5、10、20、20、50、100g的三等砝码共9个。标称值相同的砝码,其实际质量可能有微小的差异,所以分别用单点“·”或单星“*”、双点“··”或双星“**”作标记以示区别。

    单盘电光天平
    单盘天平的构造如图3-3所示。它与上面所介绍的分析天平稍有不同。单盘天平中只有一个天平盘,它挂在天平梁的一臂上,同时所有的砝码也都挂在盘的上部。另一臂上装有固定的重锤和阻尼器,使天平保持平衡状态。称量时采取减码式,将称量物放在盘内,必须减去与称量物重量相同的砝码,才能使天平恢复平衡。显而易见,减去的砝码的重量就是称量物的重量。

    图3-3 单盘天平 1. 盘托 2.称盘 3. 砝码 4. 承重刀和刀承 5. 挂钩 6. 感量螺丝 7. 平衡螺丝 8. 支点刀和刀承 9. 空气阻尼片 10. 平衡锤 11. 空气阻尼筒 12. 微分刻度板 13. 横梁支架 14. 制动装置 单盘天平有机械加码和光学读数装置,加减砝码全部用旋钮控制,所以称量物体时,简便快速。而且灵敏度不受负载变化的影响,尽管盘上的载重不同,但臂上的载重不变,因此,天平的灵敏度不变。此外,单盘天平增减砝码在同一臂上,可以消除一般分析天平由于两臂的不等长而引起的称量误差。

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