新升版天平使用注意事项及基本原理
天平，种衡器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂，每个臂上挂着个盘，其中个盘里放着已知质量的物体,另个盘里放待测物体，固定在梁上的针在不摆动且向正中刻度时的偏转就示出待测物体的质量。
天平是种等臂杠杆。天平是种衡器，是衡量物体质量的仪器。
天平的发明很早。根据纸草书的记载，早在公元前1500多年，埃及人就已经使用天平了，还有人说，这个时间还要早，大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙，但是已经有了现代天平的轮廓，成为现代天平的雏形。
基本简介
天平，种衡器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂，每个臂上挂着个盘，其中个盘里放着已知质量的物体,另个盘里放待测物体，固定在梁上的针在不摆动且向正中刻度时的偏转就示出待测物体的质量。天平是种等臂杠杆。天平是种衡器，是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成，在杠杆的两端各有小盘，端放砝码，另端放要称的物体，杠杆中央装有针，两端平衡时，两端的质量(重量)相等。这些道理对学过物理学的人来说已经是老生常谈了。现代的天平，越来越密，越来越灵敏，种类也越来越多。我们都知道，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。须知，天平不是下子就发展成今天这个样子的，它还有段发展史呢!
天平的发明很早。在埃及尼罗河三角洲盛产种水生植物，很像我多水地区生长的芦苇，将其茎逐层剥离撕成薄片，可以写字，这种东西叫做纸草。许多欧洲家的文字中的纸就是从纸草的拉丁文演变而来的。用纸草写成的书是纸草书，它成为古代埃及重要的历史文献。我们如今知道的古埃及的情况，别是科学术的历史发展情况，很多都是来源于纸草书上的记载。根据纸草书的记载，早在公元前1500多年，埃及人就已经使用天平了，还有人说，这个时间还要早，大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙，但是已经有了现代天平的轮廓，成为现代天平的雏形。
古代天平
根据纸草书的记载，早在公元前1500多年，埃及人就已经使用天平了，还有人说，这个时间还要早，大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙，但是已经有了现代天平的轮廓，成为现代天平的雏形。
古代的种衡器，产生较早，到春秋晚期，天平和砝码的制术已经相当密。以竹片做横梁，丝线为提纽，两端各悬铜盘。后因天平秤重物麻烦，改为"铨"，称量小物时才用天平。
现代天平
定义
天平用于称量物体质量，狭义上也叫托盘天平(实验室中多用托盘天平)。
常用的度不的天平，由托盘、针、横梁、标尺、游码、砝码、平衡螺母、分度盘等组成。分度值般为0.1或0.2克。
种衡器。由支点(轴)在梁的中心支着天平梁而形成两个臂每个臂上挂着个盘，其中个盘里放着已知重量的物体另个盘里放待称重的物体，固定在梁上的针不摆动且向正中刻度时的偏转就是待称重物体的重量。
使用注意事项
1.要放置在水平的地方。
2.使用前要使天平左右平衡(游码须归"0"平衡螺母向相反方向调，使用口诀:左端，向左调)。
3.砝码不能用手拿要用镊子夹取.千不能把砝码弄湿、弄脏(这样会让砝码腐蚀生锈，砝码质量变大，测量结果不准确)，游码也要用镊子拨动。
4.被测物体的质量不能过天平量程或低于天平游码小刻度。
5.潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。
6.称量时注意左物右码(游码示值以左边对齐刻度线为准)。
7.称量后要把游码归零，砝码用镊子放回砝码盒。
天平的组成
普通标天平 主要由立柱、横梁、吊挂系统、底座和制动装置组成。
天平组成示意图
天平组成示意图
立柱垂直固定在底座上，用以支撑横梁。立柱下装有分度，装有托架，在天平不作时支托横梁。在横梁中装有把中刀。天平作时，中刀搁置在与升降杆端连接的刀承上，作为支点。中刀两边装有两把边刀，分别作为重点和力点，起承受和传递载荷的作用。中刀下横梁底面装有针，针上固定有可上下移动以调节横梁重心位置的重心砣，它起调整天平灵敏度的作用。
横梁刻有分度标尺，标尺上有移动游码。横梁两端还装有可调整天平空载平衡位置的平衡螺母。
吊挂系统包括小吊环，挂盘架和秤盘。挂盘架吊挂在小吊环吊钩上，两把边刀分别通过小吊环承受秤盘砝码和被称物的重力。
底座装有两个调整天平水平的螺旋调整脚，底座上面还安置有水准器以显示天平水平度。调整水平是为避免天平不水平而产生称量误差。
制动装置主要由开关旋钮、开关轴和偏心凸轮(或连杆)组成。转动旋钮使凸轮(或偏心连杆)偏转定角度，即可使立柱中的升降杆上下移动，通过中刀承将横梁托起或落下，以开启或关闭天平。
天平的分类
有狭义和广义之分。狭义的天平双盘等臂机械天平，是利用等臂杠杆平衡原理，将被测物与相应砝码衡量，从而确定被测物质量的种衡器。广义的天平则包括双盘等臂机械天平、单盘不等臂机械天平和电子天平3类。
双盘等臂机械天平 般按结构分为普通标天平、微分标天平和架盘天平3种。也可按用途分为检定天平、分析天平、密天平和普通天平4种。
检定天平是计量门、商检门或其他有关门或厂门用来检查或校准砝码的天平。
分析天平是用于化学分析和物质衡量的准确度天平。在大多数情况下，这类天平的小分度值都小于大称量的 10-5。分析天平可按衡量范围和小分度值分为常量天平(称量和小分度值分别为100~200g和0.01~1mg)、半微量天平(30~100g和1~10g)、微量天平(3~30g和0.1~1g)和微量天平(3~5g和0.1g以下)。
密天平广泛应用于各种物质的密衡量，其小分度值通常为大称量的10-5~10-4。
普通天平用作物质的般衡量。小分度值等于或大于大称量的10-4。
殊天平
微分标天平
结构与普通标天平相似，不同的是:①横梁针下端装有微分刻度。②立柱下端装有用以放大并在投影屏上显示微分读数值的电光系统。③吊挂系统增加了套筒式空气阻尼器，称量时能使横梁迅速停止摆动，便于定点准确读数。④在天平外框罩上装有凸轮杠杆式或其他形式的分量程机械加码(般为10~999mg)或量程机械加码装置，以代替人加码。微分标天平的小分度值般都在0.1mg以上，准确度也比普通标天平。
架盘天平
种双托盘天平。秤盘安放在横梁两边刀上方的盘架上，秤盘和托盘架重心于横梁支点。砝码或被称物在处于秤盘前后位置时会引起秤盘盘架和横梁前后倾侧，在处于秤盘左右位置时会引起秤盘盘架的左右倾倒。为克服此缺点，架盘天平采取了加长中刀、边刀和加宽刀架的措施，并在结构设计上采用了罗伯威尔(Roberval)机构。在罗伯威尔机构中，杆杆AB、A′B′与纵杆AA′、BB′、支柱EE′铰链连接，组成两个相等的平行四边形AA′E′E和EE′B′B。当大小相等的力P、P′分别作用于左右横臂上时，对支柱来说，即使作用的位置不对称，也能水平地平衡。无论AB如何倾斜，AA′、BB′都与支柱EE′平行。从EE′的左侧来看，当将与纵杆AA′的距离为d的力P作用于横臂上时，就有个与P大小相等、方向相同的力作用于A和A′点;同时，有个值为P·d的转矩作用于纵杆AA′，从而在A点将杠杆拉向左侧，而在A′点将杠杆推向右侧。但由于杠杆受到EE′点的限制，在A、A′上将分别产生大小相等、方向相反的反作用力f、f′，从而形成个与P·d相等的反向转矩f·s(f′·s)，结果P·d转矩被f·s(f′·s)所平衡。后，在A、A′上只有与P相等的力起作用，而与P在横臂上的作用位置d无关。这种情况在EE′的右侧也相同。
阻力天平
在梁上挂上门的阻力盒使天平的摆动能迅速停止.
单盘不等臂机械天平
也是以杠杆平衡原理设计的。作时，在加上被衡量物体后，减去悬挂系统上的砝码，使横梁始终保持载平衡状态。所减砝码质量加上微分度读数值，就是被衡量物体的质量。
电光阻力天平
利用游标原理,能准确地读出针的位置
上皿天平
秤盘在上侧灵敏度较低.
电子天平
它是传感术、模拟电子术、数字电子术和微处理器术发展的综合产物，具有自动校准、自动显示、去皮重、自动数据输出、自动故障寻迹、载保护等多种能。电子天平通常使用电磁力传感器(见称重传感器)，组成个闭环自动调节系统，准确度，稳定性好。电子天平的作原理如图 5所示。当秤盘上加上被称物时，传感器的位置检测器信号发生变化，并通过放大器反馈使传感器线圈中的电流增大，该电流在恒定磁场中产生个反馈力与所加载荷相平衡;同时，该电流在测量电阻Rm上的电压值通过滤波器、模/数转换器送入微处理器，行数据处理，后由显示器自动显示出被称物质量数值。
基本原理
天平是实验室中常用的仪器。天平是种衡器，是衡量物体质量的仪器。它依据杠杆原理制成，在杠杆的两端各有小盘，端放砝码，另端放要称的物体，杠杆中央装有针，两端平衡时，两端的质量(重量)相等。这些道理对学过物理学的人来说已经是老生常谈了。现代的天平，越来越密，越来越灵敏，种类也越来越多。我们都知道，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。须知，天平不是下子就发展成今天这个样子的，它还有段发展史呢!
天平原理示意图
天平原理示意图
天平的发明很早。在埃及尼罗河三角洲盛产种水生植物，很像我多水地区生长的芦苇，将其茎逐层剥离撕成薄片，可以写字，这种东西叫做纸草。许多欧洲家的文字中的纸就是从纸草的拉丁文演变而来的。用纸草写成的书是纸草书，它成为古代埃及重要的历史文献。我们如今知道的古埃及的情况，别是科学术的历史发展情况，很多都是来源于纸草书上的记载。当然，纸草书上的文字不是现代文字，而是种象形文字，经过很多家的研究才读懂了那种文字。据纸草书的记载，早在公元前1500多年，埃及人就已经使用天平了，还有人说，这时间还要早，大约在公元前5000年以前。古埃及的天平虽然做的很粗糙，但是已经有了现代天平的轮廓，成为现代天平的雏型。下图画的就是古代埃及人使用的天平。
从图可见，这种天平是用根竖棍中间钻个孔，横穿根棍儿，在棍的两端各用绳子挂上个盘子。这种天平使用了很长时间，直到大约公元前500年，罗马的"杆称"才出现，杆称靠移动称砣的位置来保持与被称物品重量的平衡，实际上是将天平的端(放砝码端)由固定式变成活动式，其好处是只要配上个称砣就可以了，而天平的砝码要好几个。杆称也是用绳子吊个盘子，再用绳子吊个称砣，除端可活动外，基本形式与天平相同。
人们在使用天平和杆称过程中，感到用绳子吊个盘子是件很麻烦的事，使用起来很不方便。于是，有人想去掉这讨厌的绳子，17纪中叶，法数学家洛贝尔巴尔发明了摆动托盘天平，托盘天平的发明被认为是对古老的吊式天平的重大改，至今，托盘天平仍在被广泛使用。下图画的是实验室中常见的种托盘天平，比17纪的托盘天平有了很大改。图中1是天平横梁，两端各支撑个称盘2。这两分构成了托盘天平的骨架，体现了托盘天平的基本设计原理，见下面的示意图:当横梁1平衡时，力矩相等，F1L1=F2L2，F1=m1g， F2=m2g，L1=L2，∴m1gL1=m2gL2，m1=m2，这就是说，由已知砝码的质量可知被称量物的质量。下图中6为针，7是刻度盘，针正对准刻度盘中心表示两端达到平衡，4为游码标尺，8是游码，5是调零螺母。与天平配套的还有砝码。
应当出，托盘天平的发明并没有使吊式天平退出历史舞台，相反，吊式天平不仅为人们继续使用，别是科学家们仍继续使用着，而且在使用中不断改，现代广泛应用的密天平大都是吊式的，而托盘天平在日常生产和生活中用的较多，在科学实验中大多在性要求不太的称量中使用。
天平发展史
在化学实验中较早使用天平的有英化学家布莱克，他生活和作于18纪，那个时候，正是化学中不断发现气体、并开始建立理论的时期。布莱克在化学研究中非常重视实验，而且是个应用定量的方法研究气体的人，定量研究需要称量，而称量离不开天平。历史资料表明，布莱克确实使用了天平，他用过的天平至今仍保存在爱丁堡皇家博物馆中，下图即是布莱克用过的天平。
用绳子挂着称盘，横梁又挂在另个称钩上。布莱克正是用这个天平行化学实验研究，而且做出了发现的，这个天平的使用，不仅在化学实验中建立了定量方法，而且对天平的步发展、改良，也是重要的。
布莱克之后，英化学家亨利·卡文迪许也行过密的定量实验，据说还曾设计制过天平，由于卡文迪许本人的生平资料不详，很难确切知道他是何时和如何设计、制天平的。后来，卡文迪许用过的天平曾在皇家科学院展览。这架天平放在柜内，天平的式样从外面看不太清楚，见下图:
狮子天平
狮子天平
18纪的法，天平普及，有许多小店铺就出售天平。我们在下图看到的是18纪的法天平的式样，或许是当时天平中的种式样。
18纪末英也已经制出了种天平，横梁中央嵌上个钢质的刀口。把它放在玛瑙盘中，大大提了密度和灵敏度。当时出现了些天平设计家和制家，不过，据说天平的价格贵，而且要预定，不像法，天平虽不那么密，但容易买到。下图展示的是个费德勒的人为皇家学会制的架天平，曾在伦敦科学博物馆展出。
在英，使用天平的不限于化学家和科学家，普通药商店也常用天平，化学原子论的提出者道尔顿，在科学研究中经常使用天平，由于道尔顿在化学史上的重要地位和他在英科学界的影响，使他成了著名人物，成了著名化学家，他使用过的天平据说也成了不凡之物，后来为英曼彻斯文学和哲学会所有，并为该会收藏。道尔顿曾经是这个学会的会员。
19纪20年代，伦敦有位仪器设计家叫罗宾逊，他开始设计和制分析天平，不仅英，就连美在个时期里都使用这种天平。罗宾逊用空心材料做横梁，把梁做成三角形，竖梁中有针。
有刻度横梁和游码的天平，大约也是在19纪诞生的(前面介绍托盘你天平时，在图中横梁上标有刻度和游码)，究竟谁是这种天平的发明人有不同说法，也存在争议。可是1851年在伦敦召开了次际博览会，英和欧洲大陆家的些主要天平制商都参加了，经博览会审查团审议，后把奖奖给了奥耶，以表彰他在有刻度横梁和滑动装置(即游码)天平的制上所做的贡献，由此看来，奥耶的发明得到了际上的确认。
在很长时期里，天平制业中流行种理论，认为天平的横梁越长天平越灵敏。但是有个叫波尔·邦格的人却不受这种理论的限制，1866年，他设计、制了架短横梁分析天平。后来，在天平设计理论方面，他也有建树。下图所示的就是1866年邦格制的早的台短梁天平。
罗马时代晚期的用钱币天平
罗马时代晚期的用钱币天平
天平的改，除了横梁、接触点、游码、刻度等方面以外，还表现在其它方面，例如，19纪前半期，已经出现了旋钮天平。旋钮天平有什么优点呢?原来，早期的天平，横梁架在竖直的柱上，用时和不用时都是样的。后来分析天平出现了，分析天平的刀口用玛瑙制成，为了减少刀口的损伤，不用天平时，将天平横梁架在个架子上，让刀口不再受力，用时再将刀口架在支撑碗上。这些都是通过旋纽装置控制的。现代分析天平都有旋纽装置。下图是1833年制的台旋纽天平。
随着科学的发展、术的步，天平的设计和制不断取得长足的展。正是经过代代人的不懈努力，经过术的积累和提，才有了今天的各式各样的现代天平。如今，在化学实验室中，常用的天平有:托盘天平，正如前面讲过的，用于度要求不或测定物料的大致质量，可称量100克、200克、500克乃至1000克;分析天平(常量分析天平、微量分析天平和半微量分析天平);电光天平，设有空气阻尼装置或电磁阻尼装置，使天平既具有灵敏度又能迅速阻止横梁的摇动，电光天平从外观上看不见砝码，能看到放置要测物的称盘，砝码的加减用旋转刻度盘操作，称量的数值可通过投影刻度标尺直接读出。
使用方法
1.要放置在水平的地方。游码要归零。
2.调节平衡螺母(天平两端的螺母)调节零点直至针对准中央刻度线。
3.左托盘放称量物，右托盘放砝码(左物右码)。根据称量物的性状应放在玻璃器皿或洁净的纸上，事应在同天平上称得玻璃器皿或纸片的质量，然后称量待称物质。
4.添加砝码从估计称量物的大值加起，逐步减小。托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码，直至针再次对准中央刻度线。
5.过冷过热的物体不可放在天平上称量。应在干燥器内放置至室温后再称(或在殊器皿中称量)。
6.物体的质量 =砝码重量+游码所显示的度数
7.取用砝码须用镊子轻拿轻放，取下的砝码应放在砝码盒中，称量毕，应把游码移回零点。
8.称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量。
9.易潮解的药品，须放在玻璃器皿上(如:小烧杯、表面皿)里称量。
10.砝码若生锈，测量结果偏小;砝码若磨损，测量结果偏大。
使用注意
1.事把游码移至零刻度线，并调节平衡螺母，调节平衡螺母时好用镊子，使天平左右平衡。
2.右放砝码，左放物体。
3.砝码不能用手拿，要用镊子夹取。在使用天平时游码也不能用手移动。
4.过冷过热的物体不可放在天平上称量。应在干燥器内放置至室温后再称。
5.加砝码应该从大到小，可以节省时间。
6.在称量过程中，不可再碰平衡螺母。
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