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天平的分類及構(gòu)造
日期：2025-02-07 10:10
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摘要：
天平的分類及構(gòu)造
從天平的構(gòu)造原理來分類，天平分為杠桿天平（機(jī)械式天平）和電子天平兩大類。杠桿天平又可分為等臂雙盤天平和不等臂雙刀單盤天平，雙盤天平還可分為擺動(dòng)天平和阻尼天平和電光天平。下面以不等臂雙刀單盤天平、雙盤光電天平和電子天平為例，介紹分析天平的原理及構(gòu)造。
雙盤光電天平是依據(jù)杠桿原理設(shè)計(jì)的。其結(jié)構(gòu)如圖2-1所示，由外框部分、立柱部分、橫梁部分、懸掛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)、機(jī)械加碼裝置7個(gè)部分組成。
（1） 外框部分 。 外框用以保護(hù)天平，使之不受灰塵、熱源、水蒸汽、汽流等外界條件的影響。
（2） 外框部分 。 外框用以保護(hù)天平，使之不受灰塵、熱源、水蒸汽、汽流等外界條件的影響。
（3） 外框部分 。 外框用以保護(hù)天平，使之不受灰塵、熱源、水蒸汽、汽流等外界條件的影響。
（4） 立柱部分。 立柱是空心柱體，垂直固定在底板上，天平制動(dòng)器的升降拉桿穿過立柱空心孔，帶動(dòng)大小托翼上下運(yùn)動(dòng)。立柱上端中央固定支點(diǎn)刀承。天平的水準(zhǔn)器一般采用水平泡，安裝干立柱后面。
（5） 橫梁部分。 橫梁部分由橫梁、月子、刀盒、平衡蛇、感量鉈和指針組成。橫梁是天平的重要部件，橫梁上裝有三個(gè)瑪瑙刀子，中
間為支點(diǎn)刀，刀口向下，
圖2-1 雙盤光電天平的構(gòu)造 三個(gè)刀刃的安裝必須平行，
1-橫梁；2-平衡鉈；3-立柱；4-指針；5-吊兒；6-阻尼器內(nèi)筒； 兩邊為承重刀，刀口向上。
7-阻尼器外筒；8-秤盤；9-加碼指數(shù)盤；10-加碼桿；11-環(huán)形 垂直于刀刃中心的連線，且
毫克砝碼；12-投影屏；13-調(diào)零桿；14-停動(dòng)手鈕；15-托盤器； 在一個(gè)水平面上。要求刀刃
轉(zhuǎn)動(dòng)指數(shù)盤控制； 16-水平調(diào)整腳；17-變壓器 鋒利、呈直線、無崩缺。為保持天平的靈敏度和穩(wěn)定性，要特別注意保護(hù)天平的刀刃不受沖擊和減小磨損。 感量鉈用干調(diào)整天平的靈敏度，平衡鉈用于空載時(shí)調(diào)節(jié)天平的平衡位置（即零點(diǎn)）。
（6） 懸掛系統(tǒng)。 懸掛系統(tǒng)
由吊耳、阻尼器和秤盤組成。
（7） 制動(dòng)系統(tǒng)。
制動(dòng)系統(tǒng)的作用是保護(hù)天平的刀刃，使其保持鋒利和避免因沖擊力產(chǎn)生崩缺現(xiàn)象。天
平兩邊負(fù)荷未達(dá)到平衡時(shí)，不可全開天平，否則天平橫梁傾斜太大，吊耳易脫落，使刀子受損。
（8） 光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)。
光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)是對(duì)微分標(biāo)尺進(jìn)行光學(xué)放大的機(jī)構(gòu)。
（9） 機(jī)械加碼系統(tǒng)。
部分機(jī)械加碼裝置的天平，1g以上砝碼用鑷子取用；1g以下的砝碼做成環(huán)狀，10mg
以內(nèi)的數(shù)值由光屏上讀出。
2 單盤光電天平的構(gòu)造
單盤光電天平是指不等臂單盤天平，也叫雙刀單盤天平，具有全部機(jī)械減碼裝置及光學(xué)讀數(shù)機(jī)構(gòu)。它比雙盤天平性能優(yōu)越，具有感量恒定、無不等臂性誤差及稱量速度快等特點(diǎn)。
單盤光電天平的砝碼與被稱物在同一個(gè)懸掛系統(tǒng)中，稱量時(shí)加上被稱物體，減去懸掛系統(tǒng)上的砝碼，使橫梁始終保持全載平衡狀態(tài)，即用放置在秤盤上的被稱物替代懸掛系
統(tǒng)中的砝碼，使橫梁保持原有的平衡位置，所減去砝碼的質(zhì)量即等于被稱物的質(zhì)量。雙盤光電天平的構(gòu)造可分為外框部分、起升部分、橫梁部分、懸掛系統(tǒng)、光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)、機(jī)械減碼裝置6個(gè)部分。DT一100型單盤天平結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。
（1） 外框部分。外框部分安裝有電源變壓器、電源轉(zhuǎn)換開關(guān)、停動(dòng)軸、減碼裝置、調(diào)零裝置及微讀機(jī)構(gòu)。天平罩起隔氣流、防塵、保持天平溫度穩(wěn)定的作用。
（2） 起升部分。起升部分的作用是支撐橫梁和懸掛系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)天平的開關(guān)動(dòng)作。
（3） 橫梁部分。橫梁由硬鋁合
金制成，支點(diǎn)刀和承重刀由人造白
寶石制成，衡梁尾部是標(biāo)尺。配重
圖2-2 DT一100型單盤天平結(jié)構(gòu)示意圖 砣主要起橫梁平衡作用。平衡陀用
1- 衡梁；2-支點(diǎn)刀；3-承重刀；4-阻尼片；5-配重鉈；于調(diào)節(jié)天平的零點(diǎn)，感量鉈是調(diào)整
6-阻尼筒；7-微分標(biāo)尺；8-吊耳；9-砝碼；10-砝碼托；靈敏度用的。
11-秤盤；12-投影屏；13-電源開關(guān)；14-停動(dòng)手鈕；
15-減碼手鈕
（4） 懸掛系統(tǒng)。懸掛系統(tǒng)由承重板、砝碼架、秤盤組成。砝碼架的槽中可放置16個(gè)圓柱形的砝碼，組合成99. 9 g范圍內(nèi)的任意質(zhì)量。
（5） 光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng) 。是將微分標(biāo)尺放大以便讀數(shù)的機(jī)構(gòu)。
（6） 機(jī)械減碼裝置。 由減碼手鈕控制3組不同幾何形狀的凸輪，使減碼桿起落，托起砝碼實(shí)現(xiàn)減碼操作，同時(shí)在讀數(shù)窗口顯示出減去砝碼的質(zhì)量。
3 電子天平的構(gòu)造
3.1 電子天平的構(gòu)造原理
應(yīng)用現(xiàn)代電子控制技術(shù)進(jìn)行稱量的天平稱為電子天平。各種電子天平的控制方式和電路結(jié)鉤不相同，但其稱量的依據(jù)都是電磁力平衡原理。當(dāng)通電導(dǎo)線放在磁場中時(shí)．導(dǎo)線將產(chǎn)生電磁力，力的方向可以用左手定則來判定，當(dāng)磁場強(qiáng)度不變時(shí)，力的大小與流過線圈的電流強(qiáng)度成正比；如果使重物的重力方向向下，電磁力的方向向上，與之相平衡，則通過導(dǎo)線的電流與被稱物體的質(zhì)量成正比。
現(xiàn)以MD系列電子天平為例說明電子天平稱量原理，其結(jié)構(gòu)示意圖見2-3。秤盤通過支架連桿與線圈相連，線圈處于磁場中。秤盤及被稱物體的重力通過連桿支架作用于線圈上，方向向下；線圈內(nèi)有電流通過，產(chǎn)生一個(gè)向下作用的電磁力，與秤盤重力方向相反，大小相等。
位移傳感器處于預(yù)定的中心位置，當(dāng)秤盤上的物體質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，位移傳感器檢出位移信號(hào)，經(jīng)調(diào)節(jié)器和放大器改變線圈的電流直至線圈回到中心位置為止，通過數(shù)字顯示出物體的質(zhì)量。
圖2-3 MD系列電子天平結(jié)構(gòu)示意圖 圖2-4 電子天平外形及各部件
1- 秤盤;2-**;3-磁鐵;4-磁回路體;5-線線圈 1-秤盤;2-托盤;3-防風(fēng)環(huán);4-防塵隔板
架；6-位移傳感器；7-放大器；8-電流控制圖
3.2 電子天平的特點(diǎn)
（1） 電子天平支承點(diǎn)采用彈性**，沒有機(jī)械天平的寶石或瑪瑙刀子，取消了升降框裝置，采用數(shù)字顯示方式代替指針刻度式顯示。使用壽命長，性能穩(wěn)定，靈敏度高，操作方便。
（2） 電子天平采用電磁力平衡原理，稱量時(shí)全量程不用砝碼。放上被稱物后，在幾秒鐘內(nèi)即達(dá)到平衡，顯示讀數(shù)，稱量速度快，精度高。
（3） 電子天平有的具有稱量范圍和讀數(shù)精度可變的功能，如瑞士梅特勒AE240天平，在0~205g稱量范圍，讀數(shù)精度為0.lmg；在0~41g稱量范圍內(nèi)，讀數(shù)精度0.01mg。
（4） 分析及半微量電子天平一般具有內(nèi)部校正功能。天平內(nèi)部裝有標(biāo)準(zhǔn)砝碼，使用校準(zhǔn)功能時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)砝碼被啟用，天平的微處理器將標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量值作為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，以獲得正確的稱量數(shù)據(jù)。
電子天平是高智能化的，可在全量程范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)去皮重、累加，超載顯示、故障報(bào)警等。
