恒奧德儀器天平使用注意事項(xiàng)
基本原理
天平是實(shí)驗(yàn)室中常用的儀器。天平是一種衡器,是衡量物體質(zhì)量的儀器。它依據(jù)杠桿原理制成,在杠桿的兩端各有一小盤(pán),一端放砝碼,另一端放要稱(chēng)的物體,杠桿中央裝有指針,兩端平衡時(shí),兩端的質(zhì)量(重量)相等。這些道理對(duì)學(xué)過(guò)物理學(xué)的人來(lái)說(shuō)已經(jīng)是老生常談了?,F(xiàn)代的天平,越來(lái)越精密,越來(lái)越靈敏,種類(lèi)也越來(lái)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(chǎn)一種水生植物,很像我國(guó)多水地區(qū)生長(zhǎng)的蘆葦,將其莖逐層剝離撕成薄片,可以寫(xiě)字,這種東西叫做紙草。許多歐洲國(guó)家的文字中的紙就是從紙草的拉丁文演變而來(lái)的。用紙草寫(xiě)成的書(shū)是紙草書(shū),它成為古代埃及重要的歷史文獻(xiàn)。我們?nèi)缃裰赖墓虐<暗那闆r,特別是科學(xué)技術(shù)的歷史發(fā)展情況,很多都是來(lái)源于紙草書(shū)上的記載。當(dāng)然,紙草書(shū)上的文字不是現(xiàn)代文字,而是一種象形文字,經(jīng)過(guò)很多專(zhuān)家的研究才讀懂了那種文字。據(jù)紙草書(shū)的記載,早在公元前1500多年,埃及人就已經(jīng)使用天平了,還有人說(shuō),這一時(shí)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(jīng)有了現(xiàn)代天平的輪廓,成為現(xiàn)代天平的雛型。下圖畫(huà)的就是古代埃及人使用的天平。
從圖可見(jiàn),這種天平是用一根豎棍中間鉆個(gè)孔,橫穿一根棍兒,在棍的兩端各用繩子掛上一個(gè)盤(pán)子。這種天平使用了很長(zhǎng)時(shí)間,直到大約公元前500年,羅馬的“桿稱(chēng)"才出現(xiàn),桿稱(chēng)靠移動(dòng)稱(chēng)砣的位置來(lái)保持與被稱(chēng)物品重量的平衡,實(shí)際上是將天平的一端(放砝碼端)由固定式變成活動(dòng)式,其好處是只要配上一個(gè)稱(chēng)砣就可以了,而天平的砝碼要好幾個(gè)。桿稱(chēng)也是用繩子吊一個(gè)盤(pán)子,再用繩子吊一個(gè)稱(chēng)砣,除一端可活動(dòng)外,基本形式與天平相同。
人們?cè)谑褂锰炱胶蜅U稱(chēng)過(guò)程中,感到用繩子吊一個(gè)盤(pán)子是一件很麻煩的事,使用起來(lái)很不方便。于是,有人想去掉這討厭的繩子,17世紀(jì)中葉,法國(guó)數(shù)學(xué)家洛貝爾巴爾發(fā)明了擺動(dòng)托盤(pán)天平,托盤(pán)天平的發(fā)明被認(rèn)為是對(duì)古老的吊式天平的重大改進(jìn),托盤(pán)天平仍在被廣泛使用。下圖畫(huà)的是實(shí)驗(yàn)室中常見(jiàn)的一種托盤(pán)天平,比17世紀(jì)的托盤(pán)天平有了很大改進(jìn)。圖中1是天平橫梁,兩端各支撐一個(gè)稱(chēng)盤(pán)2。
這兩部分構(gòu)成了托盤(pán)天平的骨架,體現(xiàn)了托盤(pán)天平的基本設(shè)計(jì)原理,見(jiàn)下面的示意圖:當(dāng)橫梁1平衡時(shí),力矩相等,F1L1=F2L2,F1=m1g, F2=m2g,L1=L2,因此,m1gL1=m2gL2,m1=m2,這就是說(shuō),由已知砝碼的質(zhì)量可知被稱(chēng)量物的質(zhì)量。圖中6為指針,7是刻度盤(pán),指針正對(duì)準(zhǔn)刻度盤(pán)中心表示兩端達(dá)到平衡,4為游碼標(biāo)尺,8是游碼,5是調(diào)零螺母。與天平配套的還有砝碼。
應(yīng)當(dāng)指出,托盤(pán)天平的發(fā)明并沒(méi)有使吊式天平退出歷史舞臺(tái),相反,吊式天平不僅為人們繼續(xù)使用,特別是科學(xué)家們?nèi)岳^續(xù)使用著,而且在使用中不斷改進(jìn),現(xiàn)代廣泛應(yīng)用的精密天平大都是吊式的,而托盤(pán)天平在日常生產(chǎn)和生活中用的較多,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中大多在精確性要求不太高的稱(chēng)量中使用
使用注意事項(xiàng)
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(diào),使用口訣 向左調(diào))。
3.砝碼不能用手拿要用鑷子夾取。千萬(wàn)不能把砝碼弄濕、弄臟(這樣會(huì)讓砝碼腐蝕生銹,砝碼質(zhì)量變大,測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確),游碼也要用鑷子撥動(dòng)。
4.被測(cè)物體的質(zhì)量不能超過(guò)天平量程或低于天平游碼最小刻度。
5.潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放在天平的盤(pán)中。
6.稱(chēng)量時(shí)注意左物右碼(游碼示值以左邊對(duì)齊刻度線為準(zhǔn))。
7.稱(chēng)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(biāo)牌天平 主要由立柱、橫梁、吊掛系統(tǒng)、底座和制動(dòng)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(shí)支托橫梁。在橫梁中部裝有一把中刀。天平工作時(shí),中刀擱置在與升降桿頂端連接的刀承上,作為支點(diǎn)。中刀兩邊裝有兩把邊刀,分別作為重點(diǎn)和力點(diǎn),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(dòng)以調(diào)節(jié)橫梁重心位置的重心砣,它起調(diào)整天平靈敏度的作用。
橫梁頂部刻有分度標(biāo)尺,標(biāo)尺上有一移動(dòng)游碼。橫梁兩端還裝有可調(diào)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(pán)架和秤盤(pán)。掛盤(pán)架吊掛在小吊環(huán)吊鉤上,兩把邊刀分別通過(guò)小吊環(huán)承受秤盤(pán)砝碼和被稱(chēng)物的重力。