分析天平与三梁天平
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三梁天平是一种传统的机械天平,常用于物理或化学课堂。
虽然三梁天平和分析天平都用于测量某些物体的重量,但它们在多个方面存在差异。
结构
三梁天平包括底座、秤盘、调节旋钮、带有三个滑动砝码的三根横梁以及磁阻尼系统。
分析天平包括称量盘、防风环、显示面板、键盘、两个玻璃门、四个调平脚和一个水平仪。气泡、RS-232接口、电源输入口、电源线、校准砝码、电池和天平主体。
原理
三梁天平的工作原理是力矩原理,左侧称量平台上的样品与右侧梁上已知质量的砝码保持平衡,从而测量样品的质量。
分析天平配备有电磁力传感器。因此,分析天平的工作原理主要基于电磁力传感器的基本原理。当重力作用于称量盘时,称量盘下方的杠杆驱动与其相连的线圈在磁场中运动,线圈通电后切割磁场,从而产生电磁力。此时,电流信号被采集,经MCU处理后转换为重量值并显示在面板上。
精度
三梁天平通常能够测量0.01g和0.1g的重量,而分析天平能够测量0.1mg至0.0001mg的重量。精度差异决定了应用范围的差异。
用途
使用三梁天平时,首先将三个滑动砝码全部向左滑动,调节平台下方的旋钮,直到指针回到零位,然后将待测样品放在平台上。接着,按照质量从大到小的顺序移动三个滑动砝码,使左侧平台和右侧梁达到平衡。平衡后,按质量从大到小的顺序读取三个滑动砝码的读数,计算样品的质量。
注意,中间横梁上的滑动砝码质量最大,后横梁上的滑动砝码质量次之,前横梁上的滑动砝码质量最小。
对于分析天平,首先在空载状态下将天平去皮,然后打开侧门,将样品放在称量盘上,再关闭侧门,即可测量重量并显示在屏幕上。
显然,三梁天平的操作较为繁琐,而分析天平的操作则更为简单。
价格
不难想象,分析天平会比三梁天平更贵。三梁天平的价格根据其量程和精度不同,从 20 美元到 800 美元不等;而分析天平的价格则根据其精度不同,从 300 美元到 50,000 美元不等。
0.1 克三梁天平的价格通常在 30 美元到 200 美元之间,而 0.1 毫克分析天平的价格通常在 350 美元到 600 美元之间。
以上所有差异决定了这两种天平在应用上的不同,因此请选择最适合您工作的天平。
参考文献:
[1] sciencestruck.com:三梁天平:功能、部件和用途。https://sciencestruck.com/triple-beam-balance-function-parts-uses[2] Beiter 先生的精彩 YouTube 频道。(2013 年 8 月 29 日):教程:三梁天平。https://www.youtube.com/watch?v=BAf6HoVK6JI[3] us.ohaus.com:700 系列三梁天平。https://us.ohaus.com/en-US/Tutorials/Triple-Beam[4] flinnsci.com:Flinn 三梁天平操作说明。 https://www.flinnsci.com/api/library/Download/db841c44c5bc4d3abfb23ff5c6e73371
Dennis Hartman. (2018年3月13日): 电子秤与梁秤。https://sciencing.com/types-scientific-scales-6892005.html