天平和秤的类型、常用术语和注意事项

天平和秤的历史可以追溯到古埃及。比较两个质量的支点上的简单等臂天平是标准。今天，天平要复杂得多，用途也很多。应用范围从实验室称量化学品到称量运输包装。

要充分了解天平和秤的操作方式，必须了解质量和重量之间的差异。

什么是质量？

质量是物体拥有的物质数量的恒定单位。无论在哪里进行测量，它都保持不变。最常见的质量单位是千克和克。

什么是重量？

重量是物品的重量。它取决于物品上的重力乘以质量，质量是恒定的。由于重力变化，山顶上的物体的重量将小于山下相同物体的重量。重量的计量单位是牛顿。牛顿考虑了物体的质量和相对重力，并给出了总力，即重量。

尽管质量和重量是两个不同的实体，但确定重量和质量的过程称为称重。

天平和比例条款

准确度量表提供尽可能接近实际值的结果的能力。当比较一公斤的质量时，最好的现代天平的精度优于亿分之一。

校准秤或天平的输出与标准值之间的比较。通常使用已知的标准重量完成并进行调整，以便仪器给出一致的读数。

容量可以在仪器上测量的最重负载。

精确度相同数量的重复测量之间的一致性；也称为重复性。注意：刻度可能非常精确，但不一定准确。

可读性这是可以读取天平或天平的最小刻度。它可以在 0.1g 到 0.0000001g 之间变化。可读性是指可以读取刻度的小数点后的位数。

去皮去除已知重量的物体（通常是称重容器）使秤归零的行为。这意味着最终读数将是要称重的材料，不会反映容器的重量。大多数天平允许去皮至 100% 的容量。

天平和秤的类型

分析天平 这些最常见于实验室或需要极高灵敏度来称重物品的地方。电子分析天平测量质量。化学分析始终基于质量，因此结果不是基于特定位置的重力，这会影响重量。通常，电子天平的容量范围从 1 克到几公斤不等，其精度和准确度通常在满量程时超过 106 分之一。分析天平有几个重要部分。光束制动是一种机械装置，可防止在将物体从盘中放置或取出时损坏精密的内部设备。秤盘是天平上放置要称重的物体的区域。调平脚是可调节的腿，可以将天平带到参考位置。参考位置由作为天平组成部分的水平仪、水准泡或铅锤确定。分析天平非常敏感，即使是气流也会影响测量。为了防止这种情况，它们必须用防风罩覆盖。这是一个塑料或玻璃外壳，带有可以进入锅的门。

等臂秤/行程秤这是古埃及秤的现代版本。这种类型的实验室秤在杠杆的相对两侧包含两个平底锅。它可以以两种不同的方式使用。待称重的物体可以放在一侧，然后将标准砝码添加到另一个秤盘上，直到秤盘平衡。标准重量的总和等于物体的质量。秤的另一个应用是在每个秤上放置两个物品并调整一侧，直到两个平底锅都水平。这在平衡管或离心等应用中非常方便，因为其中两个物体的重量必须完全相同。

平台秤这种秤使用倍增杠杆系统。它允许将重物放置在承重平台上。然后将重量传输到可以通过移动平衡块来平衡的梁上，平衡块是平衡平台上重量的秤的一个元件。这种形式的秤用于诸如桶称重甚至兽医办公室动物称重等应用。

弹簧秤这种类型的秤利用胡克定律，该定律指出弹簧中的应力与应变成正比。弹簧摆轮由悬挂在固定点的高弹性硬钢螺旋弹簧组成。秤盘安装在弹簧的最低点。指示器显示重量测量值，无需手动调整重量。这种天平的一个例子是杂货店用来称量农产品的天平。

顶部装载天平这是另一种主要用于实验室环境的天平。他们通常可以测量重量在 150-5000 克左右的物体。它们的可读性低于分析天平，但可以快速进行测量，因此在不需要精确测量时成为更方便的选择。顶部装载机也比分析天平更经济。现代顶部装载天平是电动的，可以在几秒钟内给出数字读数。

扭力天平测量基于电线或光纤的扭绞量。许多称重分数克值的微量天平和超微量天平是扭力天平。常见的光纤类型是石英晶体。

三梁天平这种类型的实验室天平不如顶部负载天平敏感。由于易用性、耐用性和成本的原因，它们经常在课堂上使用。它们被称为三梁天平，因为它们具有三个十年的砝码，可以沿着单独校准的天平滑动。三个十进制通常以 100g、10g 和 1g 为刻度。这些秤的可读性要低得多，但对于许多称重应用来说已经足够了。

天平和秤护理和使用

天平与其他测量设备一样具有特殊的使用和保养程序。待测物品称重前应在室温下。由于对流使物品更具浮力，热物品的读数会低于实际重量。而且，如果您的天平是封闭的，则表壳中的暖空气比室温下相同体积的空气轻。

使用天平的另一个重要部分是清洁。实验室秤暴露在许多化学物质中，这些化学物质会与锅中的金属发生反应并腐蚀表面。这会影响秤的准确性。

此外，请记住，如果在实验室天平盘上留下化学物质粉尘，可能会发生潜在的危险情况。在许多实验室和教室情况下，不止一个人使用单个秤进行称重。每个人都不可能知道其他人一直在权衡什么。如果放置不相容的化学品有可能接触到，或者有人可能会接触到尚未从天平中清除的危险化学品。为避免损坏天平或将他人置于危险之中，天平应保持极其清洁。骆驼毛刷可用于清除称重过程中可能溢出的任何灰尘。

当涉及到秤时，校准是另一个需要关注的问题。量表不可能无限准确；必须重新检查它们的准确性。有可用的重量组允许用户自己校准秤，或者可以通过聘请专业人员在现场校准秤来校准秤。

校准秤时需要选择正确的重量组。权重集的类别从提供最高精确度的一级开始，然后到二级、三级、四级和 F 级，最后到 M 级，这是平均精度的权重。砝码组具有等级公差系数，一般来说，公差系数应大于秤的可读性。

1 级提供最高的精度，用于校准高精度分析天平。

2 级用于校准高精度顶部负载天平。其余的类使用降低精度的权重。事实上，校准砝码本身通常需要重新认证，具体取决于称重仪器所需的准确度。许多政府和行业规范都需要准确性证明。重量会因划痕、磨损、污垢堆积和大气腐蚀而发生变化，从而降低装置的准确性。

常见问题

问：什么是可读性？

A：可以读取刻度的最小分度。有几种表达可读性的方法。

问：准确度和精密度有什么区别？

答：准确度表明秤与实际值的接近程度。不准确的刻度给出的读数不接近真实值。精度和准确度是不相关的术语。在称量同一物品后，精确的秤会多次给出相同的读数。重复给出远离实际值的值可能会导致精确的比例不准确。例如，同一物品连续三次读取 5.2g 的秤非常精确，但如果该物品实际重 6.0g，则秤不准确。

问：我需要多久校准一次体重秤？

答：实验室秤应至少每年校准一次或根据制造商的指南进行校准。它可以使用校准砝码组来完成，也可以由专业人员进行校准。秤的可读性将决定哪个砝码组适合校准秤。