用天平稱質量

1、天平的基本知識天平是一種測量物體引力質量的儀器，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，在工農業(yè)生產、市場經濟和技術部門也發(fā)揮了巨大的作用。1、天平的分類天平的分類有各種方法，如按天平結構分類，按天平精度分類，按用 途或稱量范圍分類等。在這里我們介紹兩種分類方法，其他分類方法參閱 計量手冊和有關書籍。（1）按天平結構分類等臂天平具有光學讀數(shù)機械加碼裝置、岳廣由工丁 阻尼天平（有阻尼器）普通標牌天平'）杠桿式結構分類扭幅天平（無阻尼器）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）電感式電子式電容式電磁感

2、應式電阻應變式（2）按量程范圍及等級精度分類托盤天平（低精度天平一般稱程范 圍在gkg之間）量程分類 物理天平（一般精度天平，稱程范圖F般0 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、天平的結構圖1為物理天平的結構圖無論是那種天平，天平的結構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、加工都直接影響它的精度和計量性能。材料一般采用 鋁或鋼合金，高精度天平則采用非磁性的不銹鋼或膨脹系數(shù)很小的鈦合金。(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

3、定在底板上，柱內有制動器升降桿，可帶動梁托架和托盤翼 板上下運動。圖1物理天平H一止A一橫梁；B02 一刀口； C一立柱；D 一刀承；Ei2 一吊耳；Fl2 一秤盤；G止動旋鈕；動架I一鉛錘；Ji2底腳螺絲； Ki2一調平螺絲；L一指針；M一標尺；N一游碼圖2為阻尼式分析天平結構圖圖2阻尼分析天平K調平螺絲；N一游碼；P調靈敏度螺絲； Qi2一阻尼盒；R一游碼移動桿；其它與物理天平相同圖3為光電分析天平結構圖67(3)制動系統(tǒng)是控制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)、盤托等部件。啟動旋扭時，與旋扭相連接的開關軸使升降桿上升，帶動梁托架和盤托同時運動，此時中刀落在立柱的

4、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、吊耳和內阻尼筒等部件。(5)讀數(shù)系統(tǒng)一般包括兩部分，一部分是祛碼，另一部分是游碼。(6)天平的防護部件，除起到保護天平，還可防止外界氣流、熱輻射、 濕度和灰塵等對稱量的影響。3、天平的主要技術指標(1)天平的載量：是指天平所能承受的最大稱程范圍。(2)天平的靈敏度：是指天平兩側負載相差一個單位質量時，天平指針偏轉的分格數(shù)。天平的敏度高，說明天平的性能好。當天平一則增加一 小質量m時，指針向另一則偏轉 n個格(div),則天平的靈敏度等于n divss m單位質量(1)

5、(3)天平的感量：是指天平指針偏轉一個分格時所加載的祛碼數(shù)。數(shù)值小，說明天平的性能好，即儀器的分辨率高。天平的靈敏度與感量之間的關系互為倒數(shù)，則有1質量單位 Rs 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；天平的平衡點是指天平調節(jié)平衡后空載時天平指針的停點；當天平調節(jié)為可測量狀態(tài)時，天平的零點 和天平的平衡點應該是同一個點。4、天平的測量誤差在用天平稱質量時，其測量誤差主要來源于以下幾個方面：（1）天平的示值誤差：這部分誤差主要屬于系統(tǒng)誤差 （如天平的不等 臂）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

6、主要屬于系統(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精密稱衡（1）交換稱衡法（亦稱復稱法）為了觀察和消除可能存在的天平不等臂誤差（指這種不等臂誤差很小時，否則就要作結構調整了），常用的方法就是交換稱衡法， 即先將被測物 體放在左盤，祛碼放在右盤，稱出質量 m左，然后將被測物體放在右盤，祛 碼放在左盤，稱出質量m右，觀察m左和m右的差異值m,以此判斷不等臂誤 差的情況。若 m較小，在天平和祛碼的允差范圍內，重復多次測量，可以 近似用（3）公式求出待測物體的質量 m,消除天平的不等臂誤差。m l（m左 m右）（3）2交換稱衡法適用于各種等臂天平，是物體質量精密測

7、量和祛碼檢驗的 基本方法之一，弁可對橫梁不等臂性誤差進行計算和修正。（2）替換法直接替換法適用于等臂和不等臂天平，將標準祛碼B置于右盤上，而把與待測物質量相同（同名義質量）的平衡重物T放在左盤，使天平達到平衡，重復數(shù)次，記下平衡點位置 Lb （或記下此時稱量值）。取出標準祛碼 （或取出同樣質量的平衡重物），換上待測物體A,若天平的平衡狀態(tài)被破 壞，則在比較盤中添加或減少標準小祛碼b,使天平重新達到平衡，重復數(shù)次，記下新的平衡位置La （或記下此時的稱量值），待測物體的質量由（4） 式給出mA mB （La Lb）S mb（4）S為最小分度值，mb為添加或減少的標準小祛碼，第二項由替換前后 指針偏轉方向所定，第三項與在比較盤中是添加還是減少標準小祛碼有關。例有一待測物 A約為100g,試用替換法測定其質量，標準祛碼 mB （100,007 0,007）g解：