分析天平是分析中最重要、最常用的一种精密计量仪器。分析工作中，时时要准确称量一 些物质的质量，称量的准确度将直接影响到测定的准确度。因此,化验人员必须熟悉分析天平 的构造和性能，掌握其正确的使用和简单的维护保养方法。
随着科学技术的发展，天平的制造水平在不断提高，在工业发达国家，电子天平已经普及 或正在普及,而我国，电子天平还处于起步阶段，大多数的厂矿学校仍在广泛使用杠杆天平。
二、 分类
从天平的构造和原理来分类，天平可分为机械式天平（杠杆天平）和电子天平两大类。杠 杆天平又可以分为等臂双盘天平和不等臂双刀单盘天平。原始的双盘天平又可以根据是否带 有阻尼器分为摆动天平和阻尼天平。在阻尼天平的基础上增加了光学读数装置和机械加码、 又可分为部分机械加码电光天平和全部机械加码电光天平。目前我国使用的机械天平是部分 机械加码和全部机械加码的电光天平。50.60年代使用的阻尼天平已淘汰。
三、 称量原理
（一） 双盘杠杆天平称量原理
双盘杠杆天平是依据第一杠杆原理设计的即通常所说的“力乘力臂等于重乘重臂”天平 的横梁就是一个等臂杠杆，横梁的中心有一个支点，是将被称物体和已知质量的物体（砝码）在 天平上进行比较而得出被称物体的质量。在天平上测出的是质量，而不是重量，所以天平的准 确度与地域无关。
（二） 单盘杠杆天平的称量原理
这种天平同样是依据杠杆原理设计制造的，与双盘天平不同的是臂长不等,但在横梁两端 重物的质量配置上同样满足所谓力乘力臂等于重乘重臂”但其力矩固定，称量物体质量时使 减去的砝码质量等于被称物体的质量来达到称量目的，因此又叫做减码式天平。
（三） 电子天平称量原理
电子天平是依据电磁力平衡原理设计制造的。这种天平有一个由磁钢组成的固定磁场,
称盘与线圈连接，线圈置于磁场中，通电时，线圈产生的电磁力与固定磁场的磁力平衡。当秤 盘上放置被称物体时，物体的重力向卜传给线圈，线圈为了抵消向下的重力而保持原有的平衡 就必须产生相应的向上的电磁力，因而线圈中的电流强度就要增加，增加的电流强度转换成数 字从而显示出物体的质量。
表2 - 1 国产夭平型号规格一览表
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类别 |
产品名称 |
型号 |
规格和主要技术 数据 |
主要用途 |
生产厂 |
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最大称 量$ |
分度值 mg |
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双盘天平 |
微量天平 |
TG-332 |
20 |
0.01 |
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微量分析，检 定较高精度砝 码 |
上海天平仪器厂 |
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全机械加码 分析天平 部分机械加 码分析天平 |
TG- 328A TG-28B |
200 200 |
0.1 0.1 |
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精密衡量，分 析测定 |
上海、宁波、温州 天平仪器厂 湖南仪器仪表总厂 |
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单盘天平 |
单盘微量天平 |
DWT-1 TD-15 |
20 |
0.01 |
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精密分析及有 机物微量分析 |
上海天平仪器厂 湖南仪器仪表总厂 |
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单盘精密分析 天平 |
TD - 12 D6-100 |
109.9 100 |
0.1 0.1 |
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精密定量分析 |
湖南仪器仪表总厂 北京光学仪器厂 |
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单盘分析天平 |
TG-729C DTQ - 160 TD - 18 |
100 160 160 |
1 0.1 0.1 |
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精密称量 |
上海天平仪器厂 湖南仪器仪表总厂 |
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电子天平 |
电子分析天平 |
AEL-200 |
200 |
最小读 取值 m$ |
内部分 辨率 m$ |
精密定量分 析打印输出 |
湖南仪器仪表总厂 |
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0.1 |
0.01 |
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上皿电子天平 |
MD100 - 1 MD100 - 2 |
100 100 |
1 0.1 |
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快速质量测定 |
上海天平仪器厂 |
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双盘分析天平
我国普遍使用的双盘分析天平有两种，一种是全部机械加码，即所有的砝码都由转动加码
旋钮带动加码杆添加，型号328A,最大称量200$,能读数至0.0001$;另一种为部分机械加码,
即lg以上的砝码由手工加，1"以下的由机械添加，型号328B,最大称量200",能读至O.OOOlgo 二者性能之差别仅仅就是1"以上砝码的添加方式。全机械加码是在半机械加码的基础上发 展起来的、具有整体性能好、操作使用方便、砝码不易沾污损坏等优点。但由于在使用过程中， 机械加码部分易发生故障，往往不如半机械加码式使用起来可靠，且价格又相对较贵、所以我 国的厂矿学校目前使用的天平多数还是328B型。但随着天平行业机械加工水平的提高，做工 越来越精细,328A型的市场占有率正在逐年上升。
一、结构
双盘分析天平的构造主要由外框部分、立柱部分，横梁部分、悬挂系统、光学投影装置、机 械加码装置等7个部分组成。
（一） 外框部分
外框由底板和框罩组成。底板是一块平整光滑的大理石板、是天平的基座，天平脚、立柱、 框罩、制动器座等全都固定在上面。天平有3只脚，前面两只可以调节长短，后面一只不可调 节。脚为锥形，下面应装上防震用的橡皮脚垫。框罩为硬木和玻璃结构、开启极为方便。
（二） 立柱部分
立柱是一个空心金属柱，垂直固定于底板中央,是整个天平的支柱和核心。立柱上的主要 部件有：
（1） 阻尼器支架。固定于立柱中上部，用于固定两个外阻尼筒。
（2） 气泡水准器。装于立柱背后阻尼器的支架上、用以指示天平底板是否调至水平。
（3） 翼翅板。装于立柱顶端，大翼翅板托放在小翼翅板上,升降受小翼翅板控制，小翼翅板 由穿过空心立柱与升降枢旋钮连接的升降拉杆控制。大翼翅板上，向上立着7个支销（螺钉）， 用来在天平休止时承接横梁吊耳用。
（4） 中刀垫。立柱顶端装有一块由玛瑙或宝石制作的光滑平板，用以承接横梁上的承重刀 用。
（三） 横梁部分
横梁一般由铝合金或不锈钢制成，对材料的要求是:质量轻、强度高、热膨胀系数小。所以 横梁都多孔，以达到既保证强度又使自重尽可能轻的目的。
横梁上安装的零件主要有4种。
（1） 三把棱形刀。横梁上装有3把玛瑙或宝石棱形刀。中间1把固定、刀口向下，架在立 柱顶端的玛瑙平板上，称为支点刀或中刀。两边的棱形刀嵌在可调整的边刀盒上，刀口向上。
（2） 平衡调节螺丝。在横梁两侧外端对称的孔内装有两个平衡调节螺丝，用来调节天平空 载时的平衡位置一零点。
（3） 重心调节螺丝。在横梁背面的螺杆上装有一个由两半球组成的球形螺丝。调节螺丝 的高低可适当改变横梁的重心，借以改变天平的灵敏度，又叫作感量调节螺丝。
（4） 指针。在横梁上装有一长而垂直的指针，指针下端装有微分标牌，标牌上的刻度经光 学系统放大后、可在投影屏上读数。
（四） 悬挂系统
悬挂系统主要由吊耳、阻尼筒、秤盘组成。
（1） 吊耳。又称挂钩或蹬形架，吊耳承重板底面嵌有玛瑙或宝石平板,是边刀（承重刀）的 刀承（边刀垫）。
（2） 阻尼器。阻尼器由内外两个阻尼筒构成，外筒固定在立柱上，内筒挂于吊耳下层吊钩 上。横梁摆动时、阻尼内筒随之上下运动,压缩筒内空气产生阻力使横梁较快静止而读数。内 外筒之间的间隙要均匀，二者不得摩擦。
（3） 秤盘。秤盘挂在吊耳上层吊钩上,用以盛放待称物品或砝码。吊耳、阻尼内筒、秤盘都 有左右之分，在零件上刻有记号，一般是左1右2,装配时不可弄错。
（五） 制动系统
制动系统用于控制天平的工作和休止。它由装于天平底座外侧正中的升降枢旋钮控制。 由装于底板下面的开关轴、弹簧开关,装在底板上面的盘托，装在主柱内的拉杆和装在立柱上 方的托梁架等组成。
顺时针旋转升降枢旋钮开启天平时，托梁架下降，横梁下降，刀口刀垫接触，盘托同时下 降，秤盘游离，光源灯亮，天平处于工作状态。逆时针旋转升降枢旋钮至端点休止天平时，托梁 架上升，横梁被架空、刀口刀垫脱离接触，盘托同时上升托住秤盘，光源灯熄，天平处于休止状 ^态O
（六） 光学读数装置
天平的光学读数装置是将指针下端的微分标尺进行放大的一套装置，它是由一只变压器 将220V电源降至8V和6V供光源灯泡用。开启天平时，弹簧开关接通灯光，灯泡亮，光线经 聚光管聚光后成为平行光束照射到微分标牌上，微分标牌为透明，其刻度投影经放大镜放大, 再经过两次反射，成像在投影屏上。投影屏光幕是一块毛玻璃，中央有一根竖直刻线，用来确 定零点和指示读数。投影屏可做左右小范围的移动，由底座下面的调节杆控制，用于微调天平 零点。微分标牌上刻有-10~0~ +10mg共20大格,一大格相当于1mg,有的天平只有单向刻 度，即0 ~ + 10mgo每一大格又分为10小格，每一小格为0.1m,。微分标牌刻度经放大的像在 投影屏上可读出0.1m,的值。
（七） 机械加码装置
机械加码装置主要由指数盘、加码杆和砝码承受架等组成。转动指数盘，就可将一定质量 的砝码通过加码杆加到砝码承受架上或从承受架上提起砝码。
部分机械加码天平只有一套加码装置,供加取1,以下的砝码用。1,以下的砝码为了制作 和加取方便通常都制成圆圈形，叫圈码或环码，环码共8个，质量为：10,10, 20,50, 100,100, 200,500m,。通过指数盘，可得到从10m,到990m,的任意组合。
全部机械加码天平有3套加码装置，险上述的一套相同外，另外两套分别供加取10以下 和10以上的砝码用。
二、砝码
一台天平配置一套砝码，砝码和天平是经过相对校准的，不允许随便更换。砝码的组合有 两种形式,一种为5221式,一种为5211式。上述环码的组合就是5211式。砝码都是9颗，一 种为：1,1,2,5,10,10,20,50,100,；另一种为 1,2,2,5,10,20,20,50,100,。质量相同的砝码其中 一个注有记号，以便识别。
全部机械加码式天平的砝码全部悬挂在天平框内，分3层，上层是环码，质量和个数完全 与部分机械加码式天平相同。中间一层有1,1,2,5%共4颗鞍柱型砝码，由中指数盘控制，可 组成1~9%的任意质量。下面一层有5,5,5,5,10,10,50,50,50%共9颗鞍柱形砝码，由下指数 盘控制，可组成10 ~ 190%的任意组合。
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