架盤天平與砝碼的基礎知識

杠桿的平衡原理

是指杠桿平衡時，作用于杠桿上的所有外力對轉軸的力距之和為。

穩定平衡：

是指當物體受到外力微小擾動后能自動恢復到原來的平衡位置的種平衡狀態。

不穩定平衡：

是指當物體受到外力微小擾動后不能自動恢復到原來的平衡位置的種平衡狀態。

隨遇平衡：

是指當物體受到外力微小擾動后，能在任意的位置上保持平衡位置的種平衡狀態。

機械天平的計量特性

每臺天平都是具有穩定性、靈敏性、正確性、示值不變性，稱為天平的四特性。

(1)穩定性：

天平在平衡狀態下，受到擾動后能恢復到原來位置的能力。

只有當(QO＋Q＋PO＋P)hM＋RhC＞0時天平橫梁才處于穩定平衡狀hM＞0表示天平中刀刃在天平兩邊刀刃連線的上方，稱“正透光”或叫“離線”。

hM=0表示天平中刀刃與天平兩邊刀刃連成線，稱“無透光”或叫“平線”。

hM＜0表示天平中刀刃在天平兩邊刀刃連線的下方，稱“負透光”或叫“吃線”。

hC＞0表示橫梁重心在中刀刃的下方。

hC＝0表示橫梁重心在中刀刃相重合。

hC＜0表示橫梁重心在中刀刃的上方。

般而言，天平的hM總是盡量調至等于，所以天平的穩定性主要決定于橫梁的重心位置hC，橫梁重心在中刀刃的下方越低穩定性越好。

(2)天平的靈敏性

天平的靈敏性也稱為靈敏度。即：天平能觀察出放在秤盤上的物體質量改變量的能力。也就是指天平指針的線位移或其產生位移質量之比。天平的靈敏度有四種表示方式：

角靈敏度：Eα=α/m

線靈敏度：EL=nλ/m

分度靈敏度：En=n/m

分度值：e=m/n

式中  n－指針沿標尺的分度數；

      λ－標尺上個分度的寬度；

      α－指針的角位移；

      m－產生位移的質量值。

顯然，天平分度靈敏度是單位質量所對應的天平標尺的分度數，分度數越多，天平越靈敏，而分度值是單位分度所對應的質量值，這個質量值越小，天平越靈敏。故通常多用天平的分度值來表示天平的靈敏性。

(3)天平的正確性

天平的正確性就是指天平的橫梁左、右兩臂具有正確固定的比例而言。

天平的不正確性又叫不等臂性。

(4)) 天平的示值不變性(重復性)

天平的示值不變性(重復性)是指天平在相同條件下對同物體連續重復秤量，所得秤量結果的致程度。

二、機械杠桿天平檢定舉例：

   今有使用中具有微分標尺的阻尼杠桿式等臂天平，zui秤量200g，標尺分度值0.1mg，檢定數據見下表。試求出：天平屬幾級？天平分度值？分度值誤差(用分度數表示)并指出是否差(天平分度值有效數字計算到小數點四位)？天平不等臂誤差？用分度表示，(+)或(-)符號，并指出是否差？天平示值變動性，并指出是否差？

機械天平檢定記錄表

解答：天平的檢定分度數   

  按規程規定 ≤ ≤ 為I3級，故此天平為I3級天平。

  下面計算過程中的Ii表示記錄表中i步的平衡位置讀數。

  天平的分度值： ；

                 ；

                 ；

                  ；

                 ；

                 ；

天平分度值誤差(以分度計)：

空秤時移動分度數： ；

                  ；

空秤時分度值誤差： ；

                  ；

空秤左右盤分度值誤差：

                  。

全載時移動分度數： ；

                  ；

全載時分度值誤差： ；

                  ；

全載時左右盤分度值誤差：

                  。

根據規程對分度值誤差的要求，使用中天平空、全載，左與右盤分度值誤差控制在±2分度內，則該天平全載分度值差，其他小項不差。

天平不等臂誤差：

=

未出規程規定9個分度要求，故。

天平示值變動性：

出規程規定1 個分度的誤差要求，故空、全載示值變動性差。

三、檢定機械掛砝碼舉例：

  檢定臺zui秤量200g，全秤量分度值為0.1mg的TG328B型半機械加碼天平，掛砝碼檢定記錄如下表，試計算該天平機械掛砝碼組合的修正值并判斷是否。

機械加砝碼檢定