天平和秤的类型及保养方法

天平的历史可以追溯到古埃及。比较两个质量的支点上的简单等臂平衡是标准。如今,秤变得更加复杂并且具有多种用途。应用范围从实验室的化学药品称重到运输包装的称重。

要完全了解天平和秤的类型是如何工作的,必须了解质量和重量之间的差异。

天平

什么是质量?

质量是物体拥有的物质量的恒定单位。无论在哪里进行测量,它都保持不变。质量的最常见单位是千克和克。

什么是体重?

重量是一件物品的重量。它取决于物品上的重力乘以质量(常数)。由于重力变化,山顶上的物体的重量将小于山顶上相同物体的重量。重量的度量单位是牛顿。牛顿考虑了物体的质量和相对重力,并给出了总力,即重量。

尽管质量和重量是两个不同的实体,但确定质量和重量的过程称为称量。

平衡和规模条款

精度刻度尺提供的结果尽可能接近实际值的能力。当比较一千克质量时,最好的现代天平的精度优于1亿分之一。

校准秤或天平的输出与标准值之间的比较。通常用已知的标准砝码完成并进行调整,以便仪器给出一致的读数。

容量可以在仪器上测量的最大负载。

精度相同数量的重复测量之间的一致量;也称为重复性。注意:比例尺可以非常精确,但不一定精确。

可读性这是可以读取刻度或天平的最小刻度。它的变化范围从0.1g到0.0000001g。可读性表示可以读取刻度的小数点后的位数。

皮重去除已知重量的物体(通常是称重容器)以使秤归零的动作。这意味着最终读数将是要称量的材料,并且不会反映容器的重量。大多数余额允许皮重达到容量的100%。

天平和秤的类型

分析天平

这些通常在实验室或称重物品需要极高灵敏度的地方找到。分析天平测量质量。化学分析始终基于质量,因此结果并非基于特定位置的重力,这会影响重量。通常,分析天平的容量从1 g到几公斤不等,精确度和准确度通常超过满量程时106的一份。分析天平有几个重要部分。光束阻挡装置是一种机械装置,可防止在将物体从锅中放置或取下时损坏脆弱的内部装置。秤盘是天平上放置物体以进行称重的区域。调平脚为可调节脚,可将天平调至参考位置。参考位置由水平仪,水平天平或铅锤来确定,该水平仪是天平的组成部分。分析天平非常敏感,以至于气流都可能影响测量。为了防止这种情况,必须用防风罩盖住它们。这是带有门的塑料或玻璃外壳,可用来接触锅。

相等的手臂平衡/行程平衡

这是古埃及磅秤的现代版本。这种类型的实验室秤在杠杆的相对两侧装有两个锅。可以两种不同的方式使用它。可以将要称重的物体放在一侧,将标准砝码添加到另一只秤盘上,直到秤盘平衡为止。标准重量的总和等于物体的质量。该秤的另一个应用是在每个秤上放置两个项目,并调整一侧直到两个锅都被调平。这在平衡管或离心等应用中非常方便,因为其中两个物体必须具有完全相同的重量。

平台秤

这种类型的秤使用倍增杆系统。它允许将重物放置在承重平台上。然后将重量传输到可以通过移动平衡锤来平衡的梁,平衡锤是衡平平台上重量的衡器的一个组成部分。这种形式的秤可用于诸如称重桶的称重,甚至用于兽医办公室中的动物称重。

弹簧天平

这种平衡利用了胡克定律,该定律指出弹簧中的应力与应变成正比。弹簧秤包括从固定点悬挂的高弹性螺旋形硬质弹簧钢。秤盘安装在弹簧的最低点。指示器显示重量测量值,无需手动调节重量。这种类型的天平的一个例子是在杂货店用来称重产品的秤。

顶部负载天平

这是另一种主要在实验室环境中使用的天平。他们通常可以测量重约150–5000 g的物体。与分析天平相比,它们的可读性较差,但允许快速进行测量,因此在不需要精确测量时成为更方便的选择。顶部装载机也比分析天平更经济。现代的顶部负载天平是电动的,可在数秒内完成数字读数。

扭转天平

测量基于电线或纤维的扭转量。许多微分天平和超微天平称分克值,是扭力天平。常见的纤维类型是石英晶体。

三光束天平这种类型的实验室天平比顶部负载天平的灵敏度低。由于易用性,耐用性和成本,它们经常用于教室。之所以称它们为三光束天平,是因为它们具有沿着单独校准的标尺滑动的三十多年的砝码。这三个十年通常分为100g,10g和1g。这些秤的可读性要差得多,但足以用于许多称重应用。

天平的保养与使用

与其他测量设备一样,天平具有特殊的使用和保养程序。被测物品应在室温下称重。由于对流电流使热的物品浮起来,其读数将小于实际重量。而且,如果您的天平是封闭的,则盒子中的热空气的重量要小于室温下相同体积的空气的重量。

使用天平的另一个重要部分是清洁。实验室秤会暴露于许多化学物质中,这些化学物质会与锅中的金属发生反应并腐蚀表面。这将影响秤的准确性。

另外,请记住,如果在实验室的天平上留有灰尘,可能会发生潜在的危险情况。在许多实验室和教室环境中,不止一个人使用单个秤进行称量。每个人都不可能知道其他人一直在衡量什么。如果静置放置,可能会接触到不相容的化学物质,或者有人可能接触未从天平上清除的危险化学物质。为避免损坏天平或使他人陷入危险,应保持天平非常清洁。骆驼的发刷可用于清除称重过程中可能溢出的灰尘。

当涉及秤时,校准是另一个需要注意的问题。刻度不能无限精确;必须重新检查它们的准确性。有可用的砝码组,允许用户自己校准秤,或者可以通过雇用专业人员在现场校准秤来校准秤。

校准秤时,需要选择正确的砝码组。权重集的类别从提供最高精度的1类开始,然后到2、3、4和F类,最后下降到M类,这是平均精度的权重。权重集具有类公差系数,通常,公差系数应大于秤的可读性。

1类具有最高的精度,可用于校准高精度分析天平。

2级用于校准高精度顶部负载天平。其余类别使用权重降低的权重。实际上,校准重量本身经常需要根据称重仪器要求的准确度进行重新认证。许多政府和行业规范都要求准确性证明。重量可能因刮擦,磨损,积聚的灰尘和大气腐蚀而发生变化,从而降低了套件的精度。


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