CN106052814A - 一种水砝码天平称量装置及其使用方法 - Google Patents

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CN106052814A CN201610366000.2A CN201610366000A CN106052814A CN 106052814 A CN106052814 A CN 106052814A CN 201610366000 A CN201610366000 A CN 201610366000A CN 106052814 A CN106052814 A CN 106052814A
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石崇
金成�
白金州
谈小龙
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G1/00—Weighing apparatus involving the use of a counterweight or other counterbalancing mass
    • G01G1/18—Balances involving the use of a pivoted beam, i.e. beam balances
    • G01G1/40—Balances involving the use of a pivoted beam, i.e. beam balances specially adapted for weighing by substitution
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G1/00—Weighing apparatus involving the use of a counterweight or other counterbalancing mass
    • G01G1/18—Balances involving the use of a pivoted beam, i.e. beam balances
    • G01G1/42—Temperature compensating arrangements

Abstract

本发明公开了一种水砝码天平称量装置，其特征是，包括：储水罐两个，一个连接粗注水管和细注水管，另一个连接粗排水管和细排水管；上述注水管和排水管另一头连接一个带刻度的蓄水杯，该蓄水杯挂在天平横梁的一端，通过注水管向蓄水杯注水充当砝码；在天平横梁上有一个水平气泡，通过判断水平气泡是否在中心确定天平是否平衡；天平横梁下方是天平的底部支座；天平横梁另一端挂一个托盘，用来放称重物品；通过止水夹的开关控制注水和排水。优点：器材较为集成，可防止砝码丢失、污损；水较为常见，简单易实现；加水作权重过程，曲线更平滑，更容易让天平平衡；添加水平气泡控制天平平衡，更科学规范；蓄水杯较大，因而测量量程较普通托盘天平更大。

Description

一种水砝码天平称量装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种水砝码天平称量装置，属于天平技术领域。
背景技术
天平是当今社会常用的衡量器械，有长久的发明历史，到春秋时期，天平和砝码的制作水平已相当完善。随着现代科学的飞速发展，天平也有了非常大的发展和进步，出现了一系列的天平。在实验室中常用的天平是普通托盘天平，通常用铁质砝码，其精度与砝码保存完整情况有重要联系。在实际使用中，砝码易腐蚀、生锈而质量降低，造成精度下降，给称量带来一定误差，如何设计一种不受环境影响的砝码天平，有重要的实际意义。
通过分析研究发现普通托盘天平有如下的缺点：
1）器材过于分散，砝码易遗失不全；
2）砝码在实验室环境下易受化学物品腐蚀；
3）砝码容易因不当操作，接触手中汗液而生锈；
4）受砝码个数限制，测量范围较小。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种水砝码天平称量装置，有效解决了砝码受损带来的测量误差。
为解决上述技术问题，本发明提供一种水砝码天平称量装置，其特征是，包括：储水罐两个，一个连接粗注水管和细注水管，另一个连接粗排水管和细排水管；上述注水管和排水管另一头连接一个带刻度的蓄水杯，该蓄水杯挂在天平横梁的一端，通过注水管向蓄水杯注水充当砝码；在天平横梁上有一个水平气泡，通过判断水平气泡是否在中心确定天平是否平衡；天平横梁下方是天平的底部支座；天平横梁另一端挂一个托盘，用来放称重物品；称重时，通过控制止水夹的开关控制注水和排水。
进一步的，所述储水罐整体呈圆柱形状。
进一步的，所述注水管和排水管采用橡胶管。
进一步的，该装置使用方法，包括如下步骤：
1）保持蓄水杯内干燥没有水，止水夹夹好；
2）称量前，调整天平使其保持水平，水平气泡中气泡在中间；
3）向托盘中添加所需称量的物品；
4）打开粗注水管止水夹，待天平快平衡时关闭粗注水管止水夹；
5）打开细注水管止水夹，控制天平慢慢平衡后关闭细注水管止水夹；
6）如果过多向蓄水杯中注水，则应打开细排水管，控制天平平衡；
7）观察水平气泡中气泡是否在中心位置；
8）若气泡在中心位置，水平读出液面高度的刻度，即得到读出的所称物品质量m0；
9）对照称量时的水温，将读出的刻度质量经过修正得到准确质量m；
10）称量完后取下称量物品，排尽蓄水杯中的水。
进一步的，所述步骤9）中修正准确质量m的公式是m=m0×η，m0为读出的测量质量，η为水的质量修正系数，m为修正后的质量。
本发明所达到的有益效果：
1) 器材较为集成，可防止砝码丢失、污损；
2) 水较为常见，使用水作砝码，简单易实现；
3) 加水作权重过程，曲线更平滑，更容易让天平平衡；
4) 添加水平气泡控制天平平衡，更科学规范；
5) 蓄水杯较大，因而测量量程较普通托盘天平更大。
附图说明
图1是本发明专利一种水砝码天平称量装置结构示意图；
图2是本发明专利天平左端蓄水杯的结构示意图。
图中的1是储水罐，2是粗注水橡胶管，3是细注水橡胶管，4是粗排水橡胶管，5是细排水橡胶管，6是蓄水杯，7是天平横梁，8是水平气泡，9是底部支座，10是托盘，11是止水夹。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和2所示，一种水砝码天平称量装置，其特征是，包括：两个整体呈圆柱形状储水罐1，一个连接粗注水橡胶管2和细注水橡胶管3，另一个连接粗排水橡胶管4和细排水橡胶管5；上述注水管和排水管另一头连接一个带刻度的蓄水杯6，该蓄水杯6挂在天平横梁7的一端，通过注水橡胶管向蓄水杯6注水充当砝码；在天平横梁上有一个水平气泡8，通过判断水平气泡8是否在中心确定天平是否平衡；天平横梁7下方是天平的底部支座；天平横梁7另一端挂一个托盘10，用来放称重物品；称重时，通过控制止水夹11的开关控制注水和排水。
本实施例中，该装置使用方法，包括如下步骤：
1）保持蓄水杯1内干燥没有水，止水夹11夹好；
2）称量前，调整天平使其保持水平，水平气泡8中气泡在中间；
3）向托盘10中添加所需称量的物品；
4）打开粗注水橡胶管2止水夹，待天平快平衡时关闭粗注水橡胶管2止水夹；
5）打开细注水橡胶管3止水夹，控制天平慢慢平衡后关闭细注水橡胶管3止水夹；
6）如果过多向蓄水杯6中注水，则应打开细排水橡胶管5，控制天平平衡；
7）观察水平气泡中气泡是否在中心位置；
8）若气泡在中心位置，水平读出液面高度的刻度，即得到读出的所称物品质量m0；
9）对照称量时的水温，将读出的刻度质量经过修正得到准确质量m；
10）称量完后取下称量物品，排尽蓄水杯中的水。
进一步的，所述步骤9）中修正准确质量m的公式是m=m0×η，m0为读出的测量质量，η为水的质量修正系数，m为修正后的质量。
称量及系数修正原理：
1) 在4℃水温标准大气压下，通过向称量物品的托盘里放置砝码，加水至平衡后，做一个刻度，并标出质量，以此类推，可得出该蓄水杯所有刻度所对应的物品质量；
2) 蓄水杯上的刻度是在标准大气压下，4℃水所对应的称量刻度。当水温变化较大时，则需要对蓄水杯上的刻度进行修正。不同温度质量修正系数见下表。
自然环境下的水一般在0-25℃之间，而且主要集中在10-15℃，所以给出上表的质量修正系数。其他温度可通过线性插值法，近似得到修正系数。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水砝码天平称量装置，其特征是，包括：储水罐两个，一个连接粗注水管和细注水管，另一个连接粗排水管和细排水管；上述注水管和排水管另一头连接一个带刻度的蓄水杯，该蓄水杯挂在天平横梁的一端，通过注水管向蓄水杯注水充当砝码；在天平横梁上有一个水平气泡，通过判断水平气泡是否在中心确定天平是否平衡；天平横梁下方是天平的底部支座；天平横梁另一端挂一个托盘，用来放称重物品；称重时，通过控制止水夹的开关控制注水和排水。
2.根据权利要求1所述的一种水砝码天平称量装置，其特征是，所述储水罐整体呈圆柱形状。
3.根据权利要求1所述的一种水砝码天平称量装置，其特征是，所述注水管和排水管采用橡胶管。
4.一种基于权利要求1-3任意一项一种水砝码天平称量装置的使用方法，其特征是，包括如下步骤：
1）保持蓄水杯内干燥没有水，止水夹夹好；
2）称量前，调整天平使其保持水平，水平气泡中气泡在中间；
3）向托盘中添加所需称量的物品；
4）打开粗注水管止水夹，待天平快平衡时关闭粗注水管止水夹；
5）打开细注水管止水夹，控制天平慢慢平衡后关闭细注水管止水夹；
6）如果过多向蓄水杯中注水，则应打开细排水管，控制天平平衡；
7）观察水平气泡中气泡是否在中心位置；
8）若气泡在中心位置，水平读出液面高度的刻度，即得到读出的所称物品质量m0；
9）对照称量时的水温，将读出的刻度质量经过修正得到准确质量m；
10）称量完后取下称量物品，排尽蓄水杯中的水。
5.根据权利要求4所述的一种水砝码天平称量装置的使用方法，其特征是，所述步骤9）中修正准确质量m的公式是m=m0×η，m0为读出的测量质量，η为水的质量修正系数，m为修正后的质量。
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