《机械天平》PPT课件.ppt
《《机械天平》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《机械天平》PPT课件.ppt(115页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、机械天平,力学一室2009年04月18日,目录,概述天平的结构、原理与名词解释天平的准确度级别天平外观检查及技术要求天平检定应具备的条件天平的检定项目及方法检定结果的处理检定周期机械天平在砝码量传中不确定度分量的评定电光分析天平的维修,第一部分 概述,机械天平是一种利用杠杆平衡原理 测定物体质量的测量仪器。机械杠杆式天平的主要结构由底板、外罩、立柱制动机构、横梁、吊挂系统、读数系统、阻尼部分、机械挂砝码装置、游码标尺、链码标尺、传动装置等元件组合而成,借助砝码利用杠杆平衡原理直接测量物体的质量。机械天平用于质量量值传递,物体质量、体积的测量,并且广泛用于电子、纺织、冶金、化工、农业、卫生、科研
2、单位及高等院校等部门。,第二部分 结构与原理,机械天平是利用杠杆原理的杠杆天平杠杆天平可分为等臂天平和不等臂天平如:TG328型电光分析天平即为等臂双盘杠杆天平。它主要包括外框、立柱、横梁、吊挂、光学读数装置、制动机构及机械加砝码装置。如:DT100型单盘天平即为不等臂天平。特点是天平的挂码和秤盘均位于同一臂端,另一臂上有配衡重物,横梁始终保持全载平衡状态,其没有空、全载灵敏度之分。,第二部分 结构与原理,要确保天平的准确可靠,必须保证天平四个主要计量性能达到要求,即天平的稳定性、正确性、灵敏性和示值不变性。杠杆天平的稳定性是指天平的横梁受到某种扰动,并待扰动消失后,它能够自动回到初始平衡位置
3、的能力。杠杆平衡原理是指作用于杠杆上所有外力对支点的力矩之和为零。杠杆平衡有稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三种状态。,第二部分 结构与原理,稳定平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动,待扰动消除后能自动恢复到原来的平衡位置,这种平衡状态叫稳定平衡。不稳定平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动,待扰动消除后,不能自动恢复到原来的平衡位置,这种平衡状态叫不稳定平衡。随遇平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动,待扰动消除后,能在任意位置上继续保持平衡,这种平衡状态叫随遇平衡。,第二部分 结构与原理,需要注意的是杠杆天平的稳定性与灵敏性是有一定关系的,当天平的稳定性越好,其灵敏度就越差。也就是说天平横
4、梁重心位置越低,天平就越稳定,灵敏性就越差。所以说天平不是越稳定越好,或者灵敏性越高越好,第二部分 结构与原理,天平的正确性是指横梁的左、右两臂具有正确固定的比例。对于等臂天平,其正确性是指左右两臂长度应该相等。等臂天平正确性的特征是天平空载时的平衡位置和在左右两盘中加上相等载荷时的平衡位置保持不变。当用臂比不正确的等臂天平进行直接衡量时,在其衡量结果中就会引入误差,这种误差称其为不等臂性误差。,第二部分 结构与原理,天平的灵敏度是指天平能反应出放在物体质量差的能力。也就是指天平指针尖端的线位移或角位移与产生该位移的质量值之比。天平分度灵敏度是天平指针尖端移动的分度数与在某一盘中所加的砝码质量
5、之比。是单位质量所对应的天平标牌的分度数,分度数越多,天平越灵敏。分度值是在天平某一盘中所加砝码质量与天平指针尖端沿标牌移动的分度数之比。是每个分度所对应的质量值,这个质量值越小,天平越灵敏。,第二部分 结构与原理,天平的示值不变性是指在同一天平上,对同一物体重复多次衡量,所得各次衡量结果的一致性程度。各次衡量结果之间的差异,习惯上叫做天平的示值重复性,它实际上就是衡量结果的可靠程度,一般以示值重复性的大小来说明天平示值重复性的好坏。只有保证天平四大计量性能的良好,才能保证天平的正常工作。,机械天平的准确度级别划分,天平的准确度级别,例1:最大秤量为200g,分度值为0.1mg,200g/0.
6、1mg在2106n5106范围内。因此,该天平定为 3级例2:最大秤量为20kg,分度值为20mg,20kg/20mg在1106n2106范围内。因此,该天平定为 4级,天平的分类,机械杠杆式天平按结构可分为双盘天平和单盘天平。按标尺分类还可分为微分标尺、数字标尺天平和普通标尺天平。新规程取消了标准天平和工作天平之分。在实际工作中存在标准天平和工作天平之分,但检定方法没有必要进行区分,完全可以采用相同的检定方法,所以在本规程中不强调这一点。,检定标尺分度值e,天平的检定标尺分度值e用质量单位表示,它应当取下列形式:110k 或 210k 或 510k 其中:k为正整数、负整数或零。对使用中的天
7、平允许存在其它形式有刻度,无微读机构的天平,检定标尺分度值e等于实际标尺分度值d。普通标尺天平和某些电光天平属于有刻度,无微读机构的天平有刻度,有微读机构的天平,检定标尺分度值e由生产厂根据表1和下述规则选定:de10d电光单盘天平属于有刻度,有微读机构的天平,天平的示值重复性、检定标尺分度值误差、横梁不等臂性误差、游码标尺和链码标尺称量误差应符合规程表3的规定,天平的计量性能,表3 天平的计量性能最大允许误差,在天平的计量性能最大允许误差表中:普通标尺天平与微分标尺天平(具有阻尼器的微分标尺天平或数字标尺天平简称微分标尺天平)示值重复性误差和横梁不等臂性误差来说区别不大。而对于检定标尺分度值
8、误差区别较大,其概括起来有以下4点:,微分标尺天平分度值误差对于首次检定、后续检定和使用中检验的指标有明确区别,而普通标尺天平分度值误差的指标没有区别。单位不同。微分标尺天平以分度为单位,而普通标尺天平以mg(毫克)为单位。分度值误差的计算方法与判定程序不同。微分标尺天平的实际分度值可略大于其标称分度值,而普通标尺天平的实际分度值不得大于其标称分度值。,例:一台最大秤量为20kg,标称分度值为10mg的 天平,实测分度值最大值是9.0mg,其分度值误差的允差为9.0mg1/8=1.1mg。即同一侧(左盘或右盘的)空秤与全量分度值之差和同载荷(空秤或全量的)左盘与右盘分度值之差均应小于1.1mg
9、。最大实际分度值不得大于其标称标尺分度值10mg。,分度值不大于0.001mg的天平,其游码标尺秤量误差不大于2分度。即:对分度值0.001mg的天平,其游码标尺秤量误差2分度。,安设微读机构的天平,若示值重复性不大于该机构的1分度,并且其余计量性能也符合与此机构分度值的相应比例关系时,天平的准确度级别可按微读机构的分度值确定。例:一台天平主标尺是e=1mg,微读机构是d=0.1mg,如果示值重复性在微读机构1分度内,其余计量性能(分度值误差及挂砝码组合误差)也符合与此微读机构分度值的相应比例关系时,此时可按e=d=0.1mg定级。,具有机械加码、减码装置的天平,其挂砝码组合误差应符合规程表4
10、的规定。,对于具有机械加码装置的天平,挂砝码应挂在天平加码装置上进行检定。检定结果的最大允许误差应不大于相应挂砝码组合误差与相应的横梁不等臂性误差的总和。注解的含义:前一句是检定方法,要求机械加砝码必须安装在所配套的天平上用直接衡量法检定,不必采用JJG992006砝码规程中的方法将其逐一检定后再挂回使用,经检定后的机械挂码不得互换使用。第二句是表述机械加砝码组合误差的计算方法,执行本规程的规定。,天平外观检查及技术要求,第1条是生产商应做到的“必备标志”,具有法制性要求。第2条至第11条、第13条是基本的技术要求。更为详细的技术要求由相应的制造标准加以规定。第12条是对操作者的人员要求,视差
11、大约在1/5格。,第10条规定空秤和全秤量时的阻尼减缩系数不应大于1.25。阻尼减缩系数D的计算公式:,天平检定应具备的条件,检定天平应配备的标准砝码 应配备一组相应等级的标准砝码,该砝码的扩展不确定度不得大于被检天平在该载荷下的最大允许误差的1/3。,例:有一台最大秤量为200g,分度值为0.1mg,加10mg小砝码测天平的分度值时,该天平最大允许误差为1个分度,即0.1mg。其1/3为0.03mg。F1等级10mg砝码扩展不确定度为0.008mg(k=2),0.008mg0.03mg,符合要求。,对等臂天平的检定,还应准备相当天平最大秤量的一对等量砝码。前提是等臂天平,对等量砝码的准确度没
12、有提出要求。也就是要求两个砝码之间的实际质量值越接近越好。,检定环境条件,天平的检定一般应本着在使用环境条件下进行检定的原则,检定室的温度和湿度应符合规程表5的要求。规程4.2条除规定了检定环境条件外,同时也要求检定人员应到现场检定。,工作环境条件,天平周围无影响天平计量性能的振动和气流存在。天平周围空气中无腐蚀性气体存在。天平应放置在平稳坚固的平台上使用。天平不能因为检定时间而引起计量性能超差。,检定前天平的清洁处理,天平在正式检定之前,应做好清洁工作。清除天平所有零件的灰尘和包装遗留下来的碎屑。对刀子和刀承应适当用清洁柔软的麂皮或柔软的毛刷清扫,也可用洁净柔软的真丝绸布沾少许无水酒精去污(
13、无水酒精不得和清漆接触)。,天平的存放时间,如果天平一直放在室内,对于 3级及其以上的天平:只要动过刀子,则应停放48h后方可进行正式检定;如果未动过刀子,在停放2h3h之后进行正式检定。对其余的 4级及其以下的天平:只要动过刀子,则应停放24 h;如果未动过刀子,在停放1h2h之后即可进行正式检定。,“动过刀子”的含义,在调修人员有目的的外力作用下,只要是使刀子与横梁之间的几何位置发生相对变化就叫做动过刀子。自然条件下外力使天平刀子与横梁之间几何位置所产生的相对变化不在此例。,天平全部计量性能的检定要求做到整个检定过程的连续性,不得中途停止,否则须重新检定。当对检定结果的可靠性发生疑问时,可
14、对发生疑问的项目进行复检。当对示值重复性发生疑问时,则必须复检全过程。本条是对复检的规定。,天平平衡位置的计算,检定天平时,具有阻尼器的微分标尺、普通标尺或数字标尺天平以一次读数作为天平的平衡位置;无阻尼器普通标尺天平以连续三次回转点读数计算天平的平衡位置。三次回转点读数计算天平平衡位置的公式为:i1 i2 i3分别为四次回转点读数的前三次读数,在天平检定或砝码量值传递中,均读取四次读数,而用前三次读数计算天平的平衡位置。直接用三次读数的缺点是:无法检查天平摆动中两侧衰减是否均匀;如果第二次(这里专指)读数有误,不容易及时发现。例:一台普标天平(20kg/10mg)其四次回转点读数为 i1 1
15、5.6,i2 4.9,i3 15.4,i45.2;将前三次读数代入公式(1)得:I10.2。,天平的检定项目,注:对于单盘天平不做“3”项检定;对于不具游码标尺或链码标尺装置的天平,不做“5”项检定;对于无机械加砝码减砝码装置的天平不做“6”项检定。,天平的检定方法,外观检查:以目力察看和手动检查的方式检查天平的外观质量是否符合规程4.1的相应规定。天平底脚螺丝的安装应保证天平放置平稳。天平前门、边门均不得有明显的缝隙,并且启闭应轻便灵活。开关天平时,不允许有横梁扭动、摇摆、带针、跳针、耳折,以及称量盘持续晃动等现象。天平的横梁和刀子不得有毛刺、裂纹和显见的沙眼。具有挂砝码装置的天平,挂砝码与
16、天平的静止零部件之间,不得碰撞、摩擦,以致妨碍天平的正常摆动和读数。,双盘天平的检定,双盘天平检定标尺分度值及其误差、天平的横梁不等臂性误差和天平的示值重复性的检定步骤见规程表7。,双盘天平检定记录,注:P1、P2 相当天平最大秤量的一对等量砝码;k 交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小砝码;测定天平检定标尺分度值所选用的标准小砝码r的折算质量值;交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小砝码k的折算质量值。,当进行天平的型式评价时,1级 7级天平的检定按上表中125步进行;8级 10级天平的检定按上表中117步进行。(注1是为型式评价提供参考检定步骤)当进行天平的首次检定、后续检定
17、和使用中检验及日常流通领域天平产品抽查时,允许天平检定做如下简化处理:1级 3级天平的检定按上表中117步进行;4级 7级天平的检定按上表中113步进行;8级 10级天平的检定按上表中111步进行。测定天平检定标尺分度值所选用的小砝码r,对于微分标尺天平,应能使标尺自零位 移至正式分度的末位;对于普通标尺天平应使平衡位置的改变不少于3分度。此小砝码的扩展不确定度应不大于被检天平标称检定标尺分度值的1/3。对于单向刻度标尺的天平,可在一臂上测检定标尺分度值。本条是对如何选用测分度值用小砝码r的具体规定(原则):一是r的量值,二是r的准确度,两点必须同时满足。,双盘天平检定标尺分度值及其误差、天平
18、的横梁不等臂性误差和天平的示值重复性的计算,天平的检定标尺分度值及其误差计算公式见规程第(2)式至第(17)式。其中:分度值计算公式见规程第(2)式至第(7)式;具有阻尼器的微分标尺天平的检定标尺分度值误差计算公式见规程第(8)式至第(13)式;普通标尺天平的检定标尺分度值误差计算公式见规程第(14)式至第(17)式。,天平的横梁不等臂性误差:,天平的横梁不等臂性误差计算公式(以分度为单位):式中:交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小砝码k的折算质量值。,测定天平的横梁不等臂性误差时,若小砝码k加在左盘,则 项前为正号;若小砝码k加在右盘,则 项前为负号。在检定过程中,当平衡位置I2相
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机械天平 机械 天平 PPT 课件
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5531130.html