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一、天平的穩(wěn)定性

天平橫梁在受到擾動(dòng)后，能自動(dòng)回到初始平衡位置的能力，稱為穩(wěn)定性。

設(shè)m是支點(diǎn)刀刃與所在平面的距離，根據(jù)三刀的相對(duì)位置，支點(diǎn)刀刃可以在這個(gè)平面以上，也可以“吃”入這個(gè)平面以下，或恰好通過(guò)這個(gè)平面。用數(shù)字語(yǔ)言表示，這個(gè)距離可為正、負(fù)或零，即m＞0、m=0、m＜0，這3種情況稱作離線、三刀一線和吃線。m＞0，橫梁重心往下，天平太穩(wěn)定，靈敏性不好；m＜0，橫梁重心在支點(diǎn)上方，天平穩(wěn)定性差，靈敏度好。為保證天平準(zhǔn)確度，天平在空載或重載時(shí)，靈敏度應(yīng)基本一致。為此必須使m=0（三刀刃在一直線上）。

二、天平的等臂性

天平的等臂性指橫梁兩臂具有正確的比例關(guān)系。對(duì)等臂天平來(lái)說(shuō)，橫梁兩臂的長(zhǎng)度之差應(yīng)在一定的允差范圍之內(nèi)；對(duì)不等臂天平而言，橫梁兩臂的長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定的比例關(guān)系。

為使衡量結(jié)果準(zhǔn)確，應(yīng)嚴(yán)格控制不使天平橫梁?jiǎn)伪凼軣?，更?yán)格地說(shuō)，必須控制橫梁兩臂不產(chǎn)生溫度差。

如：化驗(yàn)室用的3級(jí)天平最大秤量為200g，臂長(zhǎng)為70mm，分度值為0.1mg，如果兩臂相差0.001mm，那么不等臂偏差為多少？

＆=a/b×p=0.001/70×200=0.00286g（2.86mg）相當(dāng)于29個(gè)分度，超出規(guī)定允差（允差是9個(gè)分度）。式中：&—不等臂偏差；a—兩臂之差；b—臂長(zhǎng)；p—最大秤量。

除去溫度的影響外，橫梁和刀刃、緊固螺釘?shù)牟牧弦约爸圃旌驼{(diào)整技術(shù)，都會(huì)影響天平的不等臂性。

三、天平的靈敏度

1.天平靈敏度的概念

天平的靈敏度就是天平能察覺(jué)出放在秤盤(pán)上的物體質(zhì)量改變量的能力。

天平的靈敏度指天平指針尖端沿著標(biāo)牌的線位移與可在任意秤盤(pán)里所添加的小砝碼的質(zhì)量之比。

例如：把一個(gè)5mg的砝碼分別添加在兩臺(tái)處于平衡狀態(tài)的天平的任一秤盤(pán)中，一臺(tái)天平的指針移動(dòng)了5個(gè)分度，另一臺(tái)天平指針移動(dòng)了15個(gè)分度，則

5分度/5mg=1分度/1mg

15分度/5mg=3分度/1mg

可見(jiàn)，第二臺(tái)天平比第一臺(tái)天平的靈敏度高。

任意一臺(tái)天平，其分度值與靈敏度互為倒數(shù)關(guān)系，分度值越小靈敏度越高，天平越不穩(wěn)定。

2.靈敏度與穩(wěn)定性的關(guān)系

天平的靈敏度與穩(wěn)定性是相互矛盾、相互制約的。由此可知，不考慮天平的穩(wěn)定性，單純提高靈敏度是沒(méi)有意義的。

四、天平示值的不變性

天平示值的不變性是指天平在相同條件下，多次測(cè)量同一物體，所得測(cè)量結(jié)果的一致程度。

引起天平示值變動(dòng)性的原因很多，大體上可以歸納為結(jié)構(gòu)和環(huán)境兩大類：

1.結(jié)構(gòu)條件方面的主要影響因素

（1）3把刀子互不平行，結(jié)果兩重點(diǎn)刀刃與支點(diǎn)刀刃前后距離不等。在這種情況下，橫梁的臂比因重物在秤盤(pán)上放的位置不同而改變。

（2）刀子和刀殼裝的不牢靠，與橫梁不垂直，受力后刀子、刀殼微量位移，致使臂長(zhǎng)改變，力矩也就改變了。

（3）橫梁上的零部件（如平衡砣、重心砣和指針等）有松動(dòng)，天平擺動(dòng)時(shí)，它們就會(huì)產(chǎn)生位移，引起示值變動(dòng)。

（4）關(guān)閉天平后，刀子與刀座應(yīng)脫離，既避免互相摩擦，又能克服因橫梁吊耳的位移而產(chǎn)生的天平示值的變動(dòng)。

（5）天平準(zhǔn)確度差，其他部件安裝不良，均有產(chǎn)生示值變動(dòng)的可能。

2.環(huán)境條件方面的主要影響因素

（1）橫梁不均勻受熱或室內(nèi)溫度波動(dòng)較大，造成臂比的經(jīng)常變化。

（2）在外界震動(dòng)的情況下，刀子和刀承接觸狀態(tài)發(fā)生了變化，會(huì)影響天平的正常擺動(dòng)。

（3）氣流的存在，能夠嚴(yán)重地改變天平的平衡位置，造成很大的示值變動(dòng)性。

（4）在環(huán)境不清潔時(shí)，刀子和刀承上可能落有灰塵、纖維或其他污物，環(huán)境內(nèi)濕度過(guò)大，也會(huì)在刀子和刀承上有一層水汽，而產(chǎn)生變動(dòng)性。

 

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