架盘天平与砝码的基础知识

杠杆的平衡原理

是指杠杆平衡时，作用于杠杆上的所有外力对转轴的力距之和为。

稳定平衡：

是指当物体受到外力微小扰动后能自动恢复到原来的平衡位置的种平衡状态。

不稳定平衡：

是指当物体受到外力微小扰动后不能自动恢复到原来的平衡位置的种平衡状态。

随遇平衡：

是指当物体受到外力微小扰动后，能在任意的位置上保持平衡位置的种平衡状态。

机械天平的计量特性

每台天平都是具有稳定性、灵敏性、正确性、示值不变性，称为天平的四特性。

(1)稳定性：

天平在平衡状态下，受到扰动后能恢复到原来位置的能力。

只有当(QO＋Q＋PO＋P)hM＋RhC＞0时天平横梁才处于稳定平衡状hM＞0表示天平中刀刃在天平两边刀刃连线的上方，称“正透光”或叫“离线”。

hM=0表示天平中刀刃与天平两边刀刃连成线，称“无透光”或叫“平线”。

hM＜0表示天平中刀刃在天平两边刀刃连线的下方，称“负透光”或叫“吃线”。

hC＞0表示横梁重心在中刀刃的下方。

hC＝0表示横梁重心在中刀刃相重合。

hC＜0表示横梁重心在中刀刃的上方。

般而言，天平的hM总是尽量调至等于，所以天平的稳定性主要决定于横梁的重心位置hC，横梁重心在中刀刃的下方越低稳定性越好。

(2)天平的灵敏性

天平的灵敏性也称为灵敏度。即：天平能观察出放在秤盘上的物体质量改变量的能力。也就是指天平指针的线位移或其产生位移质量之比。天平的灵敏度有四种表示方式：

角灵敏度：Eα=α/m

线灵敏度：EL=nλ/m

分度灵敏度：En=n/m

分度值：e=m/n

式中  n－指针沿标尺的分度数；

      λ－标尺上个分度的宽度；

      α－指针的角位移；

      m－产生位移的质量值。

显然，天平分度灵敏度是单位质量所对应的天平标尺的分度数，分度数越多，天平越灵敏，而分度值是单位分度所对应的质量值，这个质量值越小，天平越灵敏。故通常多用天平的分度值来表示天平的灵敏性。

(3)天平的正确性

天平的正确性就是指天平的横梁左、右两臂具有正确固定的比例而言。

天平的不正确性又叫不等臂性。

(4)) 天平的示值不变性(重复性)

天平的示值不变性(重复性)是指天平在相同条件下对同物体连续重复秤量，所得秤量结果的致程度。

二、机械杠杆天平检定举例：

   今有使用中具有微分标尺的阻尼杠杆式等臂天平，zui秤量200g，标尺分度值0.1mg，检定数据见下表。试求出：天平属几级？天平分度值？分度值误差(用分度数表示)并指出是否差(天平分度值有效数字计算到小数点四位)？天平不等臂误差？用分度表示，(+)或(-)符号，并指出是否差？天平示值变动性，并指出是否差？

机械天平检定记录表

解答：天平的检定分度数   

  按规程规定 ≤ ≤ 为I3级，故此天平为I3级天平。

  下面计算过程中的Ii表示记录表中i步的平衡位置读数。

  天平的分度值： ；

                 ；

                 ；

                  ；

                 ；

                 ；

天平分度值误差(以分度计)：

空秤时移动分度数： ；

                  ；

空秤时分度值误差： ；

                  ；

空秤左右盘分度值误差：

                  。

全载时移动分度数： ；

                  ；

全载时分度值误差： ；

                  ；

全载时左右盘分度值误差：

                  。

根据规程对分度值误差的要求，使用中天平空、全载，左与右盘分度值误差控制在±2分度内，则该天平全载分度值差，其他小项不差。

天平不等臂误差：

=

未出规程规定9个分度要求，故。

天平示值变动性：

出规程规定1 个分度的误差要求，故空、全载示值变动性差。

三、检定机械挂砝码举例：

  检定台zui秤量200g，全秤量分度值为0.1mg的TG328B型半机械加码天平，挂砝码检定记录如下表，试计算该天平机械挂砝码组合的修正值并判断是否。

机械加砝码检定