实验天平的使用
实验 天平的使用
一、实验目的1.熟练掌握托盘天平的使用方法2.学习分析天平和电子天平的使用方法。3．学会用直接法和减量法称量样品二、天平的构造及工作原理（一）托盘天平托盘天平是实验室粗称药品和物品不可缺少的称量仪器其最大称量（最小准称量）为1000g（lg）、500g（0.5g）、200g（0.2g）、100g（0.1g）
一、实验目的 1．熟练掌握托盘天平的使用方法。 2．学习分析天平和电子天平的使用方法。 3．学会用直接法和减量法称量样品。 二、天平的构造及工作原理 （一）托盘天平 托盘天平是实验室粗称药品和物品不可缺少的称量仪器， 其最大称量（最小准称量）为1000g（lg）、500g（0.5g）、 200g（0.2g）、100g（0.1g）
托盘天平构造如图3一1所示，通常横梁架在底座上，横梁中部有指针与刻度盘相对，据指针在刻度盘上左右摆动情况，判断天平是否平衡，并给出称量量。横梁左右两边上边各有一秤盘，用来放置试样（左）和码（右）。由天平构造显而易见其工作原理是杠杆原理，横梁平衡时力矩相等，若两臂长相等则祛码质量就与试样质量相等图31托盘天平
托盘天平构造如图3—1所示，通常横梁架在底座上，横 梁中部有指针与刻度盘相对，据指针在刻度盘上左右摆动情 况，判断天平是否平衡，并给出称量量。横梁左右两边上边 各有一秤盘，用来放置试样（左）和砝码（右）。 图3—1 托盘天平 由天平构造显而易见其工 作原理是杠杆原理，横梁平衡 时力矩相等，若两臂长相等则 砝码质量就与试样质量相等
（二）分析天平分析天平是指具有较高灵敏度、最大称量量在200g以下的精密天平。常见的一类精密天平是无光学读数装置的空气阻尼天平，也称普通标牌天平：另一类是具有光学读数装置的等臂、不等臂电光天平，也称为微分标牌天平。其称量加础码方式义分为全自动机械加码和半自动机械加码两种。现以实验室常用的半自动机械加码等臂天平为例，介绍分析天平的原理、结构和使用方法1.天平的称量原理和分级半自动机械加码天平是根据杠杆原理设计制造的
（二）分析天平 分析天平是指具有较高灵敏度、最大称量量在200g以下 的精密天平。常见的一类精密天平是无光学读数装置的空气 阻尼天平，也称普通标牌天平;另一类是具有光学读数装置的 等臂、不等臂电光天平，也称为微分标牌天平。其称量加砝 码方式又分为全自动机械加码和半自动机械加码两种。现以 实验室常用的半自动机械加码等臂天平为例，介绍分析天平 的原理、结构和使用方法。 1．天平的称量原理和分级 半自动机械加码天平是根据杠杆原理设计制造的
我国通常以天平的标牌分度值（或称名义分度值）与其最大载荷之比值划分天平的精度（标牌分度值与最大载荷之比）等级。共分为十级，见表3一1。表3一1天平的精度与级别天平56123478910级别1×102×105×101×102×105×101×102×105×101X10精度>1766655542．天平的构造等臂半自动机械加码电光天平是实验室常用天平图3一2是它的正面图，其主要部件如下：
表3—1 天平的精度与级别 天平 级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 精度 1×10－ 7 2×10－ 7 5×10－ 7 1×10－ 6 2×10－ 6 5×10－ 6 1×10－ 5 2×10－ 5 5×10－ 5 1×10－ 4 2．天平的构造 等臂半自动机械加码电光天平是实验室常用天平。 图3—2是它的正面图，其主要部件如下： 我国通常以天平的标牌分度值（或称名义分度值）与其最 大载荷之比值划分天平的精度（标牌分度值与最大载荷之比） 等级。共分为十级，见表3—1
23Xa1一横梁：2一平衡螺丝：3一吊耳1014一指针：5一支点刀：6一框罩：127一环码：8一加码指数盘；9一支柱：1310一托叶：11一阻尼筒：12一光屏：1413一托盘：14一盘托：15一水平调15整脚：16一减震脚垫：17一升降钮图32精密天平结构示意图（1）横梁由铝合金制成，梁上装有三块三棱形玛瑙刀，其中一块在梁中间，刀口向下，称支点刀。在梁两边，距支点刀等距离处各装一块，刀口向上，称承重刀。三刀口须处同一水平线上。梁两边对称孔内各装有调节天平平衡用螺母一个。梁中部（或上部）有重心螺母一个，用于调节天平重心
图3—2 精密天平结构示意图 1—横梁；2—平衡螺丝；3—吊耳； 4—指针；5—支点刀；6—框罩； 7—环码；8—加码指数盘；9—支柱； 10—托叶；11—阻尼筒；12—光屏； 13—托盘；14—盘托；15—水平调 整脚；16—减震脚垫；17—升降钮 （1）横梁 由铝合金制成，梁上装有三块三棱形玛瑙刀，其 中一块在梁中间，刀口向下，称支点刀。在梁两边，距支点 刀等距离处各装一块，刀口向上，称承重刀。三刀口须处同 一水平线上。梁两边对称孔内各装有调节天平平衡用螺母一 个。梁中部（或上部）有重心螺母一个，用于调节天平重心
（2）立柱空心立柱是横梁的起落架。柱顶嵌有玛瑙平板一块，配合横梁支点刀形成杠杆支点，柱上装有可升降的托梁架，天平不用时托起天平梁，使三刀口脱离接触（3）悬挂系统1吊耳：吊耳位于天平梁两端，其下面中心处嵌有玛瑙平板。称量时，该平板与横梁两侧承重刀接触。悬吊起称盘。圈码承重片附加于右侧吊耳之上。2②秤盘：供放置码或称量物用，称量时悬挂于吊耳钩上不称量时由盘托托起。③阻尼器：由内、外筒组成，外筒固定于支架上，内筒悬挂于吊耳钩上，置于外筒之中。天平开启时，内筒与吊耳、秤盘同步移动。由于两筒内空气阻尼作用，使大平很快达平衡状态
（2）立柱 空心立柱是横梁的起落架。柱顶嵌有玛瑙平板一 块，配合横梁支点刀形成杠杆支点，柱上装有可升降的托梁架， 天平不用时托起天平梁，使三刀口脱离接触。 （3）悬挂系统 ①吊耳: 吊耳位于天平梁两端，其下面中心处嵌有玛瑙平板。 称量时，该平板与横梁两侧承重刀接触。悬吊起称盘。圈码承 重片附加于右侧吊耳之上。 ②秤盘: 供放置砝码或称量物用，称量时悬挂于吊耳钩上， 不称量时由盘托托起。 ③阻尼器: 由内、外筒组成，外筒固定于支架上，内筒悬挂 于吊耳钩上，置于外筒之中。天平开启时，内筒与吊耳、秤盘 同步移动。由于两筒内空气阻尼作用，使天平很快达平衡状态
（4）天平升降板是天平的制动系统，位于天平台下中部，与托梁架、盘托和光路电源相连接，由天平启动旋钮控制调节顺时针开启时，托梁下降，三刀口与相应平板接触，光电源接通，天平处工作状态。反之天平处于停运行状态。（5）光学读数系统横梁的指针下端装有缩微标尺，工作时：光源通过光学系统将此缩微标尺放大，再反射投影于光屏上若标尺投影零刻度线与光屏上中垂线重合，则天平处平衡位置。（6）自动加码装置半自动天平的此装置一般位于天平之右上部，转动加码指数盘，即可直接向天平梁上加10~990mg的圈码
（4）天平升降枢 是天平的制动系统，位于天平台下中部， 与托梁架、盘托和光路电源相连接，由天平启动旋钮控制调节。 顺时针开启时，托梁下降，三刀口与相应平板接触，光电源接 通，天平处工作状态。反之天平处于停运行状态。 （5）光学读数系统 横梁的指针下端装有缩微标尺，工作时， 光源通过光学系统将此缩微标尺放大，再反射投影于光屏上。 若标尺投影零刻度线与光屏上中垂线重合，则天平处平衡位置。 （6）自动加码装置 半自动天平的此装置一般位于天平之右 上部，转动加码指数盘，即可直接向天平梁上加10~990mg的 圈码
（7）天平箱天平箱用于保护天平不受环境条件影响。箱两侧玻璃拉门，供取放码和称量物质用。箱底部有三只支承脚，前边两脚可调动，供调节天平水平用，天平立柱上端固定有水平泡一只，供观察天平的水平状态。（8）码半自动天平配备有一盒码。码是衡量质量的标准，应定期检查标定。3.天平的计量性能（1）灵敏度天平的灵敏度（E）通常是指在天平一盘中增加单位质量（1mg）时，天平指针的偏移程度，常以分度/毫克表示。显然偏移程度愈大，天平愈灵敏
（7）天平箱 天平箱用于保护天平不受环境条件影响。箱 两侧玻璃拉门，供取放砝码和称量物质用。箱底部有三只支 承脚，前边两脚可调动，供调节天平水平用，天平立柱上端 固定有水平泡一只，供观察天平的水平状态。 （8）砝码 半自动天平配备有一盒砝码。砝码是衡量质量 的标准，应定期检查标定。 3．天平的计量性能 （1）灵敏度 天平的灵敏度（E）通常是指在天平一盘中 增加单位质量（1mg）时，天平指针的偏移程度，常以分 度/毫克表示。显然偏移程度愈大，天平愈灵敏
也有用天平感量（S）来表示天平灵敏度的，即天平指针移动一个分度相当的质量数，也称分度值。它与E的关系为：1S=E影响天平灵敏度的因素很多，首先是天平三个玛瑙刀口的锐利程度：其次大平梁的重量W，梁的重心位置，天平臂的长度L，以及天平的负载状态都影响到天平的灵敏度。天平臂愈长，天平梁愈轻，其重心愈高则大平愈灵敏。在天平一定的条件下，可通过调节重心螺母位置，改变天平灵敏度。但应意，过高的调节重心，会引起大平臂摆动难以静止，反而降低了天平的稳定性。一般常量电光天平的灵敏度应为10分度毫克，或分度值S三0.1毫克/分度即可
1 S E = 影响天平灵敏度的因素很多，首先是天平三个玛瑙刀口 的锐利程度；其次天平梁的重量W，梁的重心位置，天平臂 的长度L，以及天平的负载状态都影响到天平的灵敏度。 天平臂愈长，天平梁愈轻，其重心愈高则天平愈灵敏。 在天平一定的条件下，可通过调节重心螺母位置，改变天平 灵敏度。但应注意，过高的调节重心，会引起天平臂摆动难 以静止，反而降低了天平的稳定性。一般常量电光天平的灵 敏度应为10分度/毫克，或分度值S＝0.1毫克/分度即可。 也有用天平感量（S）来表示天平灵敏度的，即天平 指针移动一个分度相当的质量数，也称分度值。它与E的 关系为: