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天平的分类及构造

来源: 2011-08-02 12:49:05
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[导读] 天平的分类及构造 从天平的构造原理来分类,天平分为杠杆天平(机械式天平)和电子天平两大类。杠杆天平又可分为等臂双盘天平和不...

天平的分类及构造 从天平的构造原理来分类,天平分为杠杆天平(机械式天平)和电子天平两大类。杠杆天平又可分为等臂双盘天平和不等臂双刀单盘天平,双盘天平还可分为摆动天平和阻尼天平和电光天平。下面以不等臂双刀单盘天平、双盘光电天平和电子天平为例,介绍分析天平的原理及构造。 1 双盘光电天平的构造 双盘光电天平是依据杠杆原理设计的。其结构如图2-1所示,由外框部分、立柱部分、横梁部分、悬挂系统、制动系统、光学读数系统、机械加码装置7个部分组成。 (1)       外框部分 。 外框用以保护天平,使之不受灰尘、热源、水蒸汽、汽流等外界条件的影响。 (2)       外框部分 。 外框用以保护天平,使之不受灰尘、热源、水蒸汽、汽流等外界条件的影响。 (3)       外框部分 。 外框用以保护天平,使之不受灰尘、热源、水蒸汽、汽流等外界条件的影响。 (4)       立柱部分。 立柱是空心柱体,垂直固定在底板上,天平制动器的升降拉杆穿过立柱空心孔,带动大小托翼上下运动。立柱上端中央固定支点刀承。天平的水准器一般采用水平泡,安装干立柱后面。 (5)       横梁部分。 横梁部分由横梁、月子、刀盒、平衡蛇、感量铊和指针组成。横梁是天平的重要部件,横梁上装有三个玛瑙刀子,中                              间为支点刀,刀口向下,                                                         图2-1 双盘光电天平的构造                   三个刀刃的安装必须平行, 1-横梁;2-平衡铊;3-立柱;4-指针;5-吊儿;6-阻尼器内筒;         两边为承重刀,刀口向上。 7-阻尼器外筒;8-秤盘;9-加码指数盘;10-加码杆;11-环形           垂直于刀刃中心的连线,且 毫克砝码;12-投影屏;13-调零杆;14-停动手钮;15-托盘器;         在一个水平面上。要求刀刃 转动指数盘控制; 16-水平调整脚;17-变压器                            锋利、呈直线、无崩缺。为保持天平的灵敏度和稳定性,要特别注意保护天平的刀刃不受冲击和减小磨损。 感量铊用干调整天平的灵敏度,平衡铊用于空载时调节天平的平衡位置(即零点)。 (6)       悬挂系统。 悬挂系统 由吊耳、阻尼器和秤盘组成。 (7)       制动系统。  制动系统的作用是保护天平的刀刃,使其保持锋利和避免因冲击力产生崩缺现象。天 平两边负荷未达到平衡时,不可全开天平,否则天平横梁倾斜太大,吊耳易脱落,使刀子受损。 (8)       光学读数系统。  光学读数系统是对微分标尺进行光学放大的机构。 (9)       机械加码系统。 部分机械加码装置的天平,1g以上砝码用镊子取用;1g以下的砝码做成环状,10mg 以内的数值由光屏上读出。 单盘光电天平的构造 单盘光电天平是指不等臂单盘天平,也叫双刀单盘天平,具有全部机械减码装置及光学读数机构。它比双盘天平性能优越,具有感量恒定、无不等臂性误差及称量速度快等特点。 单盘光电天平的砝码与被称物在同一个悬挂系统中,称量时加上被称物体,减去悬挂系统上的砝码,使横梁始终保持全载平衡状态,即用放置在秤盘上的被称物替代悬挂系 统中的砝码,使横梁保持原有的平衡位置,所减去砝码的质量即等于被称物的质量。双盘光电天平的构造可分为外框部分、起升部分、横梁部分、悬挂系统、光学读数系统、机械减码装置6个部分。DT一100型单盘天平结构如图2-2所示。 (1)       外框部分。外框部分安装有电源变压器、电源转换开关、停动轴、减码装置、调零装置及微读机构。天平罩起隔气流、防尘、保持天平温度稳定的作用。 (2)       起升部分。起升部分的作用是支撑横梁和悬挂系统,实现天平的开关动作。 (3)       横梁部分。横梁由硬铝合 金制成,支点刀和承重刀由人造白 宝石制成,衡梁尾部是标尺。配重 图2-2 DT一100型单盘天平结构示意图        砣主要起横梁平衡作用。平衡陀用 1-    衡梁;2-支点刀;3-承重刀;4-阻尼片;5-配重铊;于调节天平的零点,感量铊是调整 6-阻尼筒;7-微分标尺;8-吊耳;9-砝码;10-砝码托;灵敏度用的。 11-秤盘;12-投影屏;13-电源开关;14-停动手钮;    15-减码手钮                                             (4)       悬挂系统。悬挂系统由承重板、砝码架、秤盘组成。砝码架的槽中可放置16个圆柱形的砝码,组合成99。 9 g范围内的任意质量。 (5)       光学读数系统 。是将微分标尺放大以便读数的机构。 (6)       机械减码装置。 由减码手钮控制3组不同几何形状的凸轮,使减码杆起落,托起砝码实现减码操作,同时在读数窗口显示出减去砝码的质量。 电子天平的构造 3.1 电子天平的构造原理 应用现代电子控制技术进行称量的天平称为电子天平。各种电子天平的控制方式和电路结钩不相同,但其称量的依据都是电磁力平衡原理。当通电导线放在磁场中时.导线将产生电磁力,力的方向可以用左手定则来判定,当磁场强度不变时,力的大小与流过线圈的电流强度成正比;如果使重物的重力方向向下,电磁力的方向向上,与之相平衡,则通过导线的电流与被称物体的质量成正比。 现以MD系列电子天平为例说明电子天平称量原理,其结构示意图见2-3。秤盘通过支架连杆与线圈相连,线圈处于磁场中。秤盘及被称物体的重力通过连杆支架作用于线圈上,方向向下;线圈内有电流通过,产生一个向下作用的电磁力,与秤盘重力方向相反,大小相等。 位移传感器处于预定的中心位置,当秤盘上的物体质量发生变化时,位移传感器检出位移信号,经调节器和放大器改变线圈的电流直至线圈回到中心位置为止,通过数字显示出物体的质量。 图2-3 MD系列电子天平结构示意图                 图2-4 电子天平外形及各部件 1-    秤盘;2-簧片;3-磁铁;4-磁回路体;5-线线圈   1-秤盘;2-托盘;3-防风环;4-防尘隔板    架;6-位移传感器;7-放大器;8-电流控制图                                           3.2 电子天平的特点 (1)       电子天平支承点采用弹性簧片,没有机械天平的宝石或玛瑙刀子,取消了升降框装置,采用数字显示方式代替指针刻度式显示。使用寿命长,性能稳定,灵敏度高,操作方便。 (2)       电子天平采用电磁力平衡原理,称量时全量程不用砝码。放上被称物后,在几秒钟内即达到平衡,显示读数,称量速度快,精度高。 (3)       电子天平有的具有称量范围和读数精度可变的功能,如瑞士梅特勒AE240天平,在0~205g称量范围,读数精度为0。lmg;在0~41g称量范围内,读数精度0.01mg。 (4)       分析及半微量电子天平一般具有内部校正功能。天平内部装有标准砝码,使用校准功能时,标准砝码被启用,天平的微处理器将标准砝码的质量值作为校准标准,以获得正确的称量数据。电子天平是高智能化的,可在全量程范围内实现去皮重、累加,超载显示、故障报警等。

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