這種結構的巧妙運用(如圖),使得使用在使用時不用把砝碼在托盤的中心,可得到準的測量值。[2]
的分
有狹義和廣義之分。狹義的專雙盤等臂機械,是利用等臂杠杆平衡原理,將測物與相應砝碼比較衡量,從而定測物質量的一種衡。廣義的則包括雙盤等臂機械、單盤不等臂機械和電子3。
雙盤等臂機械一般按結構分為普標牌、微分標牌和架盤3種。也可按用途分為檢定、分析、精密和普4種。
檢定是計量部門、商檢部門或其他有關部門或工廠專門用來檢查或校準砝碼的。
分析是用於化學分析和物質精衡量的高準度。在大多數況下,這的小分度值都小於大稱量的10-5。分析可按衡量範圍和小分度值分為量(稱量和小分度值分為100~200g和0.01~1mg)、半微量(30~100g和1~10g)、微量(3~30g和0.1~1g)和超微量(3~5g和0.1g以下)。
精密廣泛應用於各種物質的精密衡量,其小分度值為大稱量的10-5~10-4。
普用作物質的一般衡量。小分度值等於或大於大稱量的10-4。[2]
發曆史
在化學實驗中較早使用的有英國化學家布萊克,他生和工作於18紀,那個時候,正是化學中不斷發現氣體、開始立理論的時。布萊克在化學研究中非重視實驗,而且是第一個應用定量的方法研究氣體的人,定量研究需要稱量,而稱量離不開。曆史資表明,布萊克實使用了,他用過的至今仍存在愛丁堡皇家博物館中,下圖是布萊克用過的。
用繩子掛著稱盤,橫梁又掛在另一個稱鉤上。布萊克正是用這個進行化學實驗研究,而且出了發現的,這個的使用,不僅在化學實驗中立了定量方法,而且對的進一步發、良,也是重要的。
布萊克之後,英國化學家亨利·卡文迪許也進行過精密的定量實驗,說還曾設計製過,由於卡文迪許本人的生平資不詳,難切道他是何時和如何設計、製的。後來,卡文迪許用過的曾在皇家學院覽。這架在櫃內,的樣從外麵看不太楚,見下圖:18紀的法國,比較普,有許多小店鋪就出售。我們在下圖看到的是18紀的法國的樣,或許是當時中的一種樣。
獅子
18紀末英國也已經製出了一種,橫梁中央嵌上一個鋼質的刀口。把它在瑪瑙盤中,大大高了精密度和靈敏度。當時出現了一些設計家和製家,不過,說的價格比較貴,而且要預定,不像法國,雖不那麼精密,但比較容易買到。下圖示的是一個費德勒的人為皇家學會製的一架,曾在倫敦學博物館出。
在英國,使用的不限於化學家和學家,普醫藥商店也用,化學原子論的出道爾頓,在學研究中經使用,由於道爾頓在化學史上的重要地和他在英國學界的影響,使他成了著人物,成了著化學家,他使用過的說也成了不凡之物,後來為英國曼徹斯文學和哲學會所有,為該會藏。道爾頓曾經是這個學會的會員。
19紀20年,倫敦有一儀設計家叫羅賓遜,他開始設計和製分析,不僅英國,就連國在一個時裏都使用這種。羅賓遜用心材橫梁,把梁成三角形,豎梁中部有針。
有刻度橫梁和遊碼的,大約也是在19紀誕生的(前麵介紹托盤你時,在圖中橫梁上標有刻度和遊碼),究竟誰是這種的發明人有不同說法,也存在爭議。可是1851年在倫敦召開了一國際博覽會,英國和歐洲大陸國家的一些主要製商都參加了,經博覽會審查團審議,後把高獎獎給了奧耶領,以表彰他在有刻度橫梁和滑動裝置(遊碼)的製上所的貢獻,由看來,奧耶領的發明權得到了國際上的認。
在長時裏,製業中行一種理論,認為的橫梁越長越靈敏。但是有一個叫波爾·邦格的人卻不這種理論的限製,1866年,他設計、製了一架短橫梁分析。後來,在設計理論方麵,他也有樹。下圖所示的就是1866年邦格製的早的一台短梁。的進,除了橫梁、觸點、遊碼、刻度等方麵以外,還表現在其它方麵,如,19紀前半,已經出現了旋鈕。旋鈕有麼優點呢?原來,早的,橫梁架在豎的柱上,用時和不用時都是一樣的。後來分析出現了,分析的刀口用瑪瑙製成,為了減少刀口的損傷,不用時,將橫梁架在一個架子上,讓刀口不力,用時將刀口架在支撐碗上。這些都是過旋紐裝置控製的。現分析都有旋紐裝置。下圖是1833年製的一台旋紐。
羅馬時晚的專用錢幣
隨著學的發、技術的進步,的設計和製不斷得長足的進。正是經過一一人的不懈努力,經過技術的積累和高,有了今天的各各樣的現。如今,在化學實驗室中,用的有:托盤,正如前麵講過的,用於精度要不高或測定物的大致質量,可稱量100克、200克、500克乃至1000克;分析(量分析、微量分析和半微量分析);電,設有氣阻尼裝置或電磁阻尼裝置,使既有高靈敏度又能迅阻止橫梁的搖動,電從外觀上看不見砝碼,能看到置要測物的稱盤,砝碼的加減用旋轉刻度盤操作,稱量的數值可過投影刻度標尺讀出。[2][1]
殊
微分標牌
結構與普標牌相似,不同的是:①橫梁針下端裝有微分刻度牌。②立柱下端裝有用以大在投影屏上顯示微分讀數值的電統。③吊掛統增加了套筒氣阻尼,稱量時能使橫梁迅停止擺動,便於定點準讀數。④在外框罩上裝有凸輪杠杆或其他形的部分量機械加碼(一般為10~999mg)或全量機械加碼裝置,以替人工加碼。微分標牌的小分度值一般都在0.1mg以上,準度也比普標牌高。
架盤
一種雙托盤。秤盤在橫梁兩邊刀上方的盤架上,秤盤和托盤架重心高於橫梁支點。砝碼或稱物在處於秤盤前後置時會引起秤盤盤架和橫梁前後傾側,在處於秤盤左右置時會引起秤盤盤架的左右傾倒。為克服缺點,架盤了加長中刀、邊刀和加寬刀架的措施,在結構設計上用了羅伯威爾(Roberval)機構。在羅伯威爾機構中,杆杆AB、A′B′與縱杆AA′、BB′、支柱EE′鉸鏈連,組成兩個相等的平行四邊形AA′E′E和EE′B′B。當大小相等的力P、P′分作用於左右橫臂上時,對支柱來說,使作用的置不對稱,也能水平地平衡。無論AB如何傾斜,AA′、BB′都與支柱EE′平行。從EE′的左側來看,當將與縱杆AA′的距離為d的力P作用於橫臂上時,就有一個與P大小相等、方向相同的力作用於A和A′點;同時,有一個值為P·d的轉矩作用於縱杆AA′,從而在A點將杠杆拉向左側,而在A′點將杠杆推向右側。但由於杠杆到EE′點的限製,在A、A′上將分產生大小相等、方向相反的反作用力f、f′,從而形成一個與P·d相等的反向轉矩f·s(f′·s),結P·d轉矩f·s(f′·s)所平衡。後,在A、A′上有與P相等的力起作用,而與P在橫臂上的作用置d無關。這種況在EE′的右側也全相同。