杠桿稱重0.1毫克，精密機械技術巔峰之作TG328A電光分析天平拆解！【精華】（一）

前言：
杠桿在中國的典型發展是秤的發明及其廣泛應用。在一根杠桿上安裝吊繩作為支點，其一端掛上重物，另一端掛上砝碼或秤錘，就可以秤量物體的重量。古代人稱它為“權衡”或“衡器”。“權”就是砝碼或秤錘，“衡”是指秤桿?！秴问洗呵?/span>·古樂》中記載：黃帝使伶倫“造權衡度量。”《史記·夏本紀》記載夏禹“身為度，稱以出”?？赡苤袊缭?/span>4000多年前就有雛型的權衡器。不過，迄今為止，考古發掘的最早的秤是在長沙附近左家公山上楚墓中的天平(示意圖1)。它是公元前第四到第三世紀的物品，是個等臂秤。不等臂秤可能產生于春秋時期(示意圖2)。古代中國人還發明了有二個支點的秤，俗稱銖秤(示意圖3)。使用這種秤，變動支點而不需要換秤桿就可以秤量較重的物體。這是中國人在衡器上的重大發明之一，也表明中國人在實踐中完全掌握了阿基米德(公元前287—前212年)杠桿原理。（部分摘引自中國古代物理學）

一、電光天平外觀
拆解的是一臺國產全自動加碼電光分析天平，型號TG328A，湘儀天平儀器廠1987年3月生產。該天平采用等臂杠桿式結構，并設有空氣阻尼裝置，從而使停點快速，讀數準確，曾是工礦企業、科研機構、大專院校、實驗室、化驗室作精密稱量、分析、測定的理想儀器。
技術參數：
稱量范圍：0～200g
分度值：0.1mg
光學讀數范圍：0-10mg
機械加碼范圍：0.01-199.99g
秤盤尺寸：Φ75mm
外型尺寸：420mm×370mm×500mm
凈    重：18kg



天平的背面：



  
二、機械結構
電光分析天平的結構如下圖所示：由橫粱、立柱、懸掛系統、讀數系統、操作系統及天平箱構成。
為防止有害氣體和塵埃的侵蝕以及氣流對稱量的影響，天平安放在一個三方裝有玻璃門的框罩(即天平箱)內，取放被稱量物或砝碼時，應開側門，天平的正門只在調節和維修時才使用。為了增加穩定性，基座采用了漢白玉石料，整機很沉重。


天平的操作系統除機械加碼裝置外還有升降樞，它裝在天平臺下正中，連接托粱架、盤托和光源。由升降旋鈕來控制。啟開升降樞時，托梁即降下，粱上的三個刀口與相應的瑪瑙刀承(平板)接觸，盤托下降.吊耳和天平盤自由擺動，天平進入工作狀態，同時也接通了光源，在屏幕上看到標尺的投影。停止稱量時，關閉升降樞，則天平粱與盤教托住，刀口與瑪瑙平板脫離，天平進入休止狀態，光源切斷。光屏變黑。
此外，每臺天平都附有一盒配套的砝碼。為了便于稱量，砝碼的大小有一定的組合形式--通常以5，2，2，1組合，并按固定的順序放在砝碼盤中。
  
三、機械零部件
打開天平的正門，有自鎖機構，可以任意位置停：

  
帶自鎖的正門拉線盒：



  
打開正門后，天平全貌：


橫梁又稱天平梁，是天平的主要部件，一般由銅或鋁合金制成。粱上有三個三棱形的瑪瑙刀。中間一個刀口向下，稱支點刀；兩端等距離處各有一個刀口向上的刀，稱承重刀，三個刀口的鋒利程度決定天平的靈敏度，因此應十分注意保護刀口。橫梁上兩邊各有一個平衡螺絲（平衡鉈），用于調節天平的零點：


天平的圈形砝碼（克級）：


天平的圈形砝碼（毫克級）：
 

 

天平的光學讀數系統：只要旋開升降旋鈕，使天平處于工作狀態，天平后方燈座中的小燈泡（電珠）即亮，燈光經過準直.將縮微標尺的刻度投影在投影屏上，這時可以從投影屏上讀出0.lmg 至10mg的重量。 

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