恒奧德儀器天平使用注意事項
基本原理
天平是實驗室中常用的儀器。天平是一種衡器,是衡量物體質量的儀器。它依據杠桿原理制成,在杠桿的兩端各有一小盤,一端放砝碼,另一端放要稱的物體,杠桿中央裝有指針,兩端平衡時,兩端的質量(重量)相等。這些道理對學過物理學的人來說已經是老生常談了。現代的天平,越來越精密,越來越靈敏,種類也越來越多。我們都知道,有普通天平、分析天平,有常量分析天平、微量分析天平、半微量分析天平,等等。天平的發(fā)明很早。在埃及尼羅河三角洲盛產一種水生植物,很像我國多水地區(qū)生長的蘆葦,將其莖逐層剝離撕成薄片,可以寫字,這種東西叫做紙草。許多歐洲國家的文字中的紙就是從紙草的拉丁文演變而來的。用紙草寫成的書是紙草書,它成為古代埃及重要的歷史文獻。我們如今知道的古埃及的情況,特別是科學技術的歷史發(fā)展情況,很多都是來源于紙草書上的記載。當然,紙草書上的文字不是現代文字,而是一種象形文字,經過很多專家的研究才讀懂了那種文字。據紙草書的記載,早在公元前1500多年,埃及人就已經使用天平了,還有人說,這一時間還要早,大約在公元前5000年以前。古埃及的天平雖然做的很粗糙,但是已經有了現代天平的輪廓,成為現代天平的雛型。下圖畫的就是古代埃及人使用的天平。
從圖可見,這種天平是用一根豎棍中間鉆個孔,橫穿一根棍兒,在棍的兩端各用繩子掛上一個盤子。這種天平使用了很長時間,直到大約公元前500年,羅馬的“桿稱"才出現,桿稱靠移動稱砣的位置來保持與被稱物品重量的平衡,實際上是將天平的一端(放砝碼端)由固定式變成活動式,其好處是只要配上一個稱砣就可以了,而天平的砝碼要好幾個。桿稱也是用繩子吊一個盤子,再用繩子吊一個稱砣,除一端可活動外,基本形式與天平相同。
人們在使用天平和桿稱過程中,感到用繩子吊一個盤子是一件很麻煩的事,使用起來很不方便。于是,有人想去掉這討厭的繩子,17世紀中葉,法國數學家洛貝爾巴爾發(fā)明了擺動托盤天平,托盤天平的發(fā)明被認為是對古老的吊式天平的重大改進,托盤天平仍在被廣泛使用。下圖畫的是實驗室中常見的一種托盤天平,比17世紀的托盤天平有了很大改進。圖中1是天平橫梁,兩端各支撐一個稱盤2。
這兩部分構成了托盤天平的骨架,體現了托盤天平的基本設計原理,見下面的示意圖:當橫梁1平衡時,力矩相等,F1L1=F2L2,F1=m1g, F2=m2g,L1=L2,因此,m1gL1=m2gL2,m1=m2,這就是說,由已知砝碼的質量可知被稱量物的質量。圖中6為指針,7是刻度盤,指針正對準刻度盤中心表示兩端達到平衡,4為游碼標尺,8是游碼,5是調零螺母。與天平配套的還有砝碼。
應當指出,托盤天平的發(fā)明并沒有使吊式天平退出歷史舞臺,相反,吊式天平不僅為人們繼續(xù)使用,特別是科學家們仍繼續(xù)使用著,而且在使用中不斷改進,現代廣泛應用的精密天平大都是吊式的,而托盤天平在日常生產和生活中用的較多,在科學實驗中大多在精確性要求不太高的稱量中使用
使用注意事項
1.要放置在水平的地方。
2.使用前要使天平左右平衡(游碼必須歸“0"平衡螺母向相反方向調,使用口訣 向左調)。
3.砝碼不能用手拿要用鑷子夾取。千萬不能把砝碼弄濕、弄臟(這樣會讓砝碼腐蝕生銹,砝碼質量變大,測量結果不準確),游碼也要用鑷子撥動。
4.被測物體的質量不能超過天平量程或低于天平游碼最小刻度。
5.潮濕的物體和化學藥品不能直接放在天平的盤中。
6.稱量時注意左物右碼(游碼示值以左邊對齊刻度線為準)。
7.稱量后要把游碼歸零,砝碼用鑷子放回砝碼盒。
天平的組成
普通標牌天平 主要由立柱、橫梁、吊掛系統(tǒng)、底座和制動裝置組成。立柱垂直固定在底座上,用以支撐橫梁。立柱下部裝有分度牌,頂部裝有托架,在天平不工作時支托橫梁。在橫梁中部裝有一把中刀。天平工作時,中刀擱置在與升降桿頂端連接的刀承上,作為支點。中刀兩邊裝有兩把邊刀,分別作為重點和力點,起承受和傳遞載荷的作用。中刀下橫梁底面裝有指針,指針上固定有可上下移動以調節(jié)橫梁重心位置的重心砣,它起調整天平靈敏度的作用。
橫梁頂部刻有分度標尺,標尺上有一移動游碼。橫梁兩端還裝有可調整天平空載平衡位置的平衡螺母。
吊掛系統(tǒng)包括小吊環(huán),掛盤架和秤盤。掛盤架吊掛在小吊環(huán)吊鉤上,兩把邊刀分別通過小吊環(huán)承受秤盤砝碼和被稱物的重力。