天平和秤的歷史可以追溯到古埃及。比較兩個(gè)質(zhì)量的支點(diǎn)上的簡(jiǎn)單等臂天平是標(biāo)準(zhǔn)。今天，天平要復(fù)雜得多，用途也很多。應(yīng)用范圍從實(shí)驗(yàn)室稱量化學(xué)品到稱量運(yùn)輸包裝。

要充分了解天平和秤的操作方式，必須了解質(zhì)量和重量之間的差異。

什么是質(zhì)量？

質(zhì)量是物體擁有的物質(zhì)數(shù)量的恒定單位。無(wú)論在哪里進(jìn)行測(cè)量，它都保持不變。最常見(jiàn)的質(zhì)量單位是千克和克。

什么是重量？

重量是物品的重量。它取決于物品上的重力乘以質(zhì)量，質(zhì)量是恒定的。由于重力變化，山頂上的物體的重量將小于山下相同物體的重量。重量的計(jì)量單位是牛頓。牛頓考慮了物體的質(zhì)量和相對(duì)重力，并給出了總力，即重量。

盡管質(zhì)量和重量是兩個(gè)不同的實(shí)體，但確定重量和質(zhì)量的過(guò)程稱為稱重。

天平和比例條款

準(zhǔn)確度量表提供盡可能接近實(shí)際值的結(jié)果的能力。當(dāng)比較一公斤的質(zhì)量時(shí)，最好的現(xiàn)代天平的精度優(yōu)于億分之一。

校準(zhǔn)秤或天平的輸出與標(biāo)準(zhǔn)值之間的比較。通常使用已知的標(biāo)準(zhǔn)重量完成并進(jìn)行調(diào)整，以便儀器給出一致的讀數(shù)。

容量可以在儀器上測(cè)量的最重負(fù)載。

精確度相同數(shù)量的重復(fù)測(cè)量之間的一致性；也稱為重復(fù)性。注意：刻度可能非常精確，但不一定準(zhǔn)確。

可讀性這是可以讀取天平或天平的最小刻度。它可以在 0.1g 到 0.0000001g 之間變化。可讀性是指可以讀取刻度的小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)。

去皮去除已知重量的物體（通常是稱重容器）使秤歸零的行為。這意味著最終讀數(shù)將是要稱重的材料，不會(huì)反映容器的重量。大多數(shù)天平允許去皮至 100% 的容量。

天平和秤的類型

分析天平 這些最常見(jiàn)于實(shí)驗(yàn)室或需要極高靈敏度來(lái)稱重物品的地方。電子分析天平測(cè)量質(zhì)量。化學(xué)分析始終基于質(zhì)量，因此結(jié)果不是基于特定位置的重力，這會(huì)影響重量。通常，電子天平的容量范圍從 1 克到幾公斤不等，其精度和準(zhǔn)確度通常在滿量程時(shí)超過(guò) 106 分之一。分析天平有幾個(gè)重要部分。光束制動(dòng)是一種機(jī)械裝置，可防止在將物體從盤中放置或取出時(shí)損壞精密的內(nèi)部設(shè)備。秤盤是天平上放置要稱重的物體的區(qū)域。調(diào)平腳是可調(diào)節(jié)的腿，可以將天平帶到參考位置。參考位置由作為天平組成部分的水平儀、水準(zhǔn)泡或鉛錘確定。分析天平非常敏感，即使是氣流也會(huì)影響測(cè)量。為了防止這種情況，它們必須用防風(fēng)罩覆蓋。這是一個(gè)塑料或玻璃外殼，帶有可以進(jìn)入鍋的門。

等臂秤/行程秤這是古埃及秤的現(xiàn)代版本。這種類型的實(shí)驗(yàn)室秤在杠桿的相對(duì)兩側(cè)包含兩個(gè)平底鍋。它可以以兩種不同的方式使用。待稱重的物體可以放在一側(cè)，然后將標(biāo)準(zhǔn)砝碼添加到另一個(gè)秤盤上，直到秤盤平衡。標(biāo)準(zhǔn)重量的總和等于物體的質(zhì)量。秤的另一個(gè)應(yīng)用是在每個(gè)秤上放置兩個(gè)物品并調(diào)整一側(cè)，直到兩個(gè)平底鍋都水平。這在平衡管或離心等應(yīng)用中非常方便，因?yàn)槠渲袃蓚€(gè)物體的重量必須完全相同。

平臺(tái)秤這種秤使用倍增杠桿系統(tǒng)。它允許將重物放置在承重平臺(tái)上。然后將重量傳輸?shù)娇梢酝ㄟ^(guò)移動(dòng)平衡塊來(lái)平衡的梁上，平衡塊是平衡平臺(tái)上重量的秤的一個(gè)元件。這種形式的秤用于諸如桶稱重甚至獸醫(yī)辦公室動(dòng)物稱重等應(yīng)用。

彈簧秤這種類型的秤利用胡克定律，該定律指出彈簧中的應(yīng)力與應(yīng)變成正比。彈簧擺輪由懸掛在固定點(diǎn)的高彈性硬鋼螺旋彈簧組成。秤盤安裝在彈簧的最低點(diǎn)。指示器顯示重量測(cè)量值，無(wú)需手動(dòng)調(diào)整重量。這種天平的一個(gè)例子是雜貨店用來(lái)稱量農(nóng)產(chǎn)品的天平。

頂部裝載天平這是另一種主要用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的天平。他們通常可以測(cè)量重量在 150-5000 克左右的物體。它們的可讀性低于分析天平，但可以快速進(jìn)行測(cè)量，因此在不需要精確測(cè)量時(shí)成為更方便的選擇。頂部裝載機(jī)也比分析天平更經(jīng)濟(jì)。現(xiàn)代頂部裝載天平是電動(dòng)的，可以在幾秒鐘內(nèi)給出數(shù)字讀數(shù)。

扭力天平測(cè)量基于電線或光纖的扭絞量。許多稱重分?jǐn)?shù)克值的微量天平和超微量天平是扭力天平。常見(jiàn)的光纖類型是石英晶體。

三梁天平這種類型的實(shí)驗(yàn)室天平不如頂部負(fù)載天平敏感。由于易用性、耐用性和成本的原因，它們經(jīng)常在課堂上使用。它們被稱為三梁天平，因?yàn)樗鼈兙哂腥齻€(gè)十年的砝碼，可以沿著單獨(dú)校準(zhǔn)的天平滑動(dòng)。三個(gè)十進(jìn)制通常以 100g、10g 和 1g 為刻度。這些秤的可讀性要低得多，但對(duì)于許多稱重應(yīng)用來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。

天平和秤護(hù)理和使用

天平與其他測(cè)量設(shè)備一樣具有特殊的使用和保養(yǎng)程序。待測(cè)物品稱重前應(yīng)在室溫下。由于對(duì)流使物品更具浮力，熱物品的讀數(shù)會(huì)低于實(shí)際重量。而且，如果您的天平是封閉的，則表殼中的暖空氣比室溫下相同體積的空氣輕。

使用天平的另一個(gè)重要部分是清潔。實(shí)驗(yàn)室秤暴露在許多化學(xué)物質(zhì)中，這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)與鍋中的金屬發(fā)生反應(yīng)并腐蝕表面。這會(huì)影響秤的準(zhǔn)確性。

此外，請(qǐng)記住，如果在實(shí)驗(yàn)室天平盤上留下化學(xué)物質(zhì)粉塵，可能會(huì)發(fā)生潛在的危險(xiǎn)情況。在許多實(shí)驗(yàn)室和教室情況下，不止一個(gè)人使用單個(gè)秤進(jìn)行稱重。每個(gè)人都不可能知道其他人一直在權(quán)衡什么。如果放置不相容的化學(xué)品有可能接觸到，或者有人可能會(huì)接觸到尚未從天平中清除的危險(xiǎn)化學(xué)品。為避免損壞天平或?qū)⑺酥糜谖ｋU(xiǎn)之中，天平應(yīng)保持極其清潔。駱駝毛刷可用于清除稱重過(guò)程中可能溢出的任何灰塵。

當(dāng)涉及到秤時(shí)，校準(zhǔn)是另一個(gè)需要關(guān)注的問(wèn)題。量表不可能無(wú)限準(zhǔn)確；必須重新檢查它們的準(zhǔn)確性。有可用的重量組允許用戶自己校準(zhǔn)秤，或者可以通過(guò)聘請(qǐng)專業(yè)人員在現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)秤來(lái)校準(zhǔn)秤。

校準(zhǔn)秤時(shí)需要選擇正確的重量組。權(quán)重集的類別從提供最高精確度的一級(jí)開始，然后到二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)和 F 級(jí)，最后到 M 級(jí)，這是平均精度的權(quán)重。砝碼組具有等級(jí)公差系數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，公差系數(shù)應(yīng)大于秤的可讀性。

1 級(jí)提供最高的精度，用于校準(zhǔn)高精度分析天平。

2 級(jí)用于校準(zhǔn)高精度頂部負(fù)載天平。其余的類使用降低精度的權(quán)重。事實(shí)上，校準(zhǔn)砝碼本身通常需要重新認(rèn)證，具體取決于稱重儀器所需的準(zhǔn)確度。許多政府和行業(yè)規(guī)范都需要準(zhǔn)確性證明。重量會(huì)因劃痕、磨損、污垢堆積和大氣腐蝕而發(fā)生變化，從而降低裝置的準(zhǔn)確性。

常見(jiàn)問(wèn)題

問(wèn)：什么是可讀性？

A：可以讀取刻度的最小分度。有幾種表達(dá)可讀性的方法。

問(wèn)：準(zhǔn)確度和精密度有什么區(qū)別？

答：準(zhǔn)確度表明秤與實(shí)際值的接近程度。不準(zhǔn)確的刻度給出的讀數(shù)不接近真實(shí)值。精度和準(zhǔn)確度是不相關(guān)的術(shù)語(yǔ)。在稱量同一物品后，精確的秤會(huì)多次給出相同的讀數(shù)。重復(fù)給出遠(yuǎn)離實(shí)際值的值可能會(huì)導(dǎo)致精確的比例不準(zhǔn)確。例如，同一物品連續(xù)三次讀取 5.2g 的秤非常精確，但如果該物品實(shí)際重 6.0g，則秤不準(zhǔn)確。

問(wèn)：我需要多久校準(zhǔn)一次體重秤？

答：實(shí)驗(yàn)室秤應(yīng)至少每年校準(zhǔn)一次或根據(jù)制造商的指南進(jìn)行校準(zhǔn)。它可以使用校準(zhǔn)砝碼組來(lái)完成，也可以由專業(yè)人員進(jìn)行校準(zhǔn)。秤的可讀性將決定哪個(gè)砝碼組適合校準(zhǔn)秤。