[實用新型]一種實驗室使用的天平

有效

• 申請號: 201420119796.8
• 申請日: 2014-03-18
• 公開（公告）號: CN203811249U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 劉莉嬌;劉志強
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01G1/18
• 分類號: G01G1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種實驗室使用的天平，主要應用于實驗室微小物體質量的稱量，屬于實驗儀器技術領域。

背景技術

近年來，由于光纖位移傳感器的測量精度、不接觸待測物等優點，其應用越來越廣泛，也被引入到各種測量儀器中。另一方面，電子技術的進一步發展，高分辨率電壓比較器越來越普遍，光電結合進行檢測備受關注。而在實驗室的實驗中，無論是物理實驗還是在化學實驗，都無法避免使用天平對微小物體進行質量的精確測量。通常我們都會選擇天平來測量，但是，我們所使用天平大多數屬于精密儀器，稱量物品是要求質量比較小，且操作復雜，學生在操作過程中容易因為粗心而損壞，同時由于天平的平衡狀態依靠機械指針來判斷，給學生判斷帶來不便，在測量過程中帶入人為的誤差。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是：本實用新型提供了一種實驗室使用的天平，用于解決精密天平易損壞、平衡狀態難以判斷的技術問題。

本實用新型技術方案是：一種實驗室使用的天平，包括天平臂長調節螺母1、天平平衡指示燈2、底面反光托盤Ⅰ31、底面反光托盤Ⅱ32、光纖位移傳感器Ⅰ41、光纖位移傳感器Ⅱ42、底座水平調節螺母Ⅰ51、底座水平調節螺母Ⅱ52、底座水平調節螺母Ⅲ53、電壓比較器6、氣泡水平儀Ⅰ71、氣泡水平儀Ⅱ72、底座8、電壓顯示屏Ⅰ91、電壓顯示屏Ⅱ92；所述天平臂長調節螺母1設在天平橫梁的兩端，底面反光托盤Ⅰ31、底面反光托盤Ⅱ32懸掛在天平橫梁上，光纖位移傳感器Ⅰ41和電壓顯示屏Ⅰ91固定在底座8的左端，光纖位移傳感器Ⅰ41位于電壓顯示屏Ⅰ91的上面底面反光托盤Ⅰ31的正下方，光纖位移傳感器Ⅱ42和電壓顯示屏Ⅱ92固定在底座8的右端，光纖位移傳感器Ⅱ42位于電壓顯示屏Ⅱ92的上面底面反光托盤Ⅱ32的正下方，電壓比較器6固定在底座8的中間，電壓比較器6的輸出與天平平衡指示燈2相連接，天平平衡指示燈2位于固定在天平橫梁中間的管道中，底座水平調節螺母Ⅰ51、底座水平調節螺母Ⅱ52和底座水平調節螺母Ⅲ53均裝在底座8的下端，氣泡水平儀Ⅰ71和氣泡水平儀Ⅱ72固定在底座8上面，氣泡水平儀Ⅰ71位于電壓顯示屏Ⅰ91與電壓比較器6之間，氣泡水平儀Ⅱ72位于電壓顯示屏Ⅱ92與電壓比較器6之間，所述光纖位移傳感器Ⅰ41分別與電壓顯示屏Ⅰ91、電壓比較器6相連接，光纖位移傳感器Ⅱ42分別與電壓顯示屏Ⅱ92、電壓比較器6相連接。

所述天平臂長調節螺母1用于調節天平左右臂長。

所述光纖位移傳感器Ⅰ41所測得的電壓分別輸出到電壓顯示屏Ⅰ91和電壓比較器6，光纖位移傳感器Ⅱ42所測得的電壓分別輸出到電壓顯示屏Ⅱ92和電壓比較器6，電壓比較器6的輸出與天平平衡指示燈2相連接，底座水平調節螺母Ⅰ51、底座水平調節螺母Ⅱ52和底座水平調節螺母Ⅲ53用于調節底座8的水平，底座8是否水平通過氣泡水平儀Ⅰ71和氣泡水平儀Ⅱ72進行判斷。

本實用新型的工作原理是：調節天平臂長調節螺母1，使天平的左右臂等長，待測物體和砝碼分別置于底面反光托盤Ⅰ31和底面反光托盤Ⅱ32中，當物體質量和砝碼質量相等時，電壓顯示屏Ⅰ91和電壓顯示屏Ⅱ92顯示相同電壓值，并且天平平衡指示燈2被點亮。如果在測量中天平無法實現平衡，即細微差別，電壓顯示屏Ⅰ91和電壓顯示屏Ⅱ92沒有顯示相同電壓值，則存在一個微小差值，并且天平平衡指示燈2沒有被點亮，我們可以選擇兩個質量相差極小的砝碼，分別放入底面反光托盤Ⅰ31和底面反光托盤Ⅱ32中，測量此時的電壓的差值，然后在砝碼總值上加上（或減去）兩個電壓差值相除后乘以砝碼質量差所得的結果為待測物體質量的近似值，該裝置通過光纖位移傳感器測量底面反光托盤到光纖位移傳感器距離來判斷天平的平衡狀態，并將位移轉換成電壓在電壓顯示屏上顯示出來，當底面反光托盤中物體重量與砝碼重量相等時，底面反光托盤到光纖位移傳感器距離也相等，因此兩個光纖位移傳感器的輸出電壓相等，電壓比較器輸出高電平點亮天平平衡指示燈。

使用時，會出現平衡和非平衡兩種情況：

情況一：調節底座水平調節螺母Ⅰ51、底座水平調節螺母Ⅱ52和底座水平調節螺母Ⅲ53使底座8水平后，將被測物品放入左邊底面反光托盤Ⅰ31中，向右邊底面反光托盤Ⅱ32加入砝碼，加放順序為由小至大，直到天平平衡，此時電壓顯示屏Ⅰ91和電壓顯示屏Ⅱ92顯示相同電壓值，并且天平平衡指示燈2被點亮，這種情況通常用于粉末狀物品稱量。