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衡器知识简介
2019-06-06

  电子衡器---概述

  一、 衡器的概念(定义)(weighing machine)

  衡器即称量物体重量的器具,如秤、天平等。

  衡器广泛用于工业、农业、商业、科研、医疗卫生等部门。衡器是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的。形变平衡根据被测物自身重量所引起的弹性体形变量来测定被测物质量,形变量随着重力加速度的变化而变化;杠杆平衡根据标定砝码重量与被测物重量在杠杆上的平衡来测定被测物质量。

  衡器主要由承重系统(如秤盘)、传力转换系统(如杠杆传力系统)和示值系统(如刻度盘)3部分组成。

  衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代技术的配套使用,使衡器功能齐全,效率更高。通过衡量物体的重量(所受重力的大小)来测定该物体质量的器具。某些衡器习惯上称为秤。

  简史 衡器是在商品的交换过程中产生和发展的。人类最早使用的衡器是原始天平。约在公元前5000年,埃及就已使用等臂天平秤。它是在简易杠杆中点设一支点,在杠杆一端(图中右端)的盘(钩)上放置被测物,在另一端的盘上逐个放置形状、质量一样的物体,当这种装置平衡时,就意味着两边的质量相等,并可从左端物体的个数推定右端被测物的质量。

  中国的度量衡制始于公元前2500年的"黄钟"律。据记载,"度本于黄钟之长,量本于黄钟之仑,权衡本于黄钟之重"。黄钟器已失传。夏代,中国始用权衡作为称重器具。权相当于砝码,衡指杠杆。杠杆正中有一小孔用作支点,在杆的两端各悬有挂钩,一边挂被称物,一边挂权。每一副权衡都有一组权。权的重量逐一递增,以称不同重量。汉代出现木质杆秤,此后一直沿用了2000多年。

  18世纪,苏格兰化学家J.布莱克首次将刀子、刀承应用在天平上,从而制得精确的称重器具。1831年,美国人T.费尔班克斯发明台秤,综合了不等臂杆秤和天平的优点,使各种机械式衡器趋于完善。20世纪中叶出现了简单的电子衡器,使衡器跨入电子时代。微处理机与称重传感器的结合引起了称重领域的变革,此后,微处理机在称重尤其是在动态称重方面的应用愈来愈广,已基本取代原来结构复杂的计算系统。微电子技术的不断发展,大规模、超大规模集成电路的出现,使得称重与过程控制等功能可以合并到同一电子单元中。20世纪80年代,电子衡器已遍及从微量称重到大型专业称重的各个领域,衡器产品已发展到上千个规格品种,静态准确度一般都在0.1%以上,动态准确度一般在1%~0.2%。

  二、衡器的分类

  1.按结构原理可分:为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类,机械秤又分为杠杆秤和弹簧秤。

  2.按衡量方法分:为非自动衡器和自动衡器。

  三、衡器其他分类

  1.工业衡器:电子计数秤、电子台秤、电子吊钩秤、电子汽车衡(地磅秤)、轴重秤、机械秤、地上衡及其他

  2.商用衡器:电子计价秤、计重秤、条码打印秤、收银秤及其他

  3.天平:电子天平、水分测定仪、机械天平、专业天平

  4.特殊衡器:手推车电子秤、配料机、定量包装机、叉车电子衡器、分选秤、自动定量秤

  5.家用衡器:厨房秤、人体秤、脂肪秤及其他

  6.其他衡器:料斗秤、耐压式定量给煤机、皮带称、打包称、钢卷秤、智能组合秤、液体罐装秤、自动分选秤、定量罐装秤、叉车电子秤、粮食自动定量秤

  衡器的主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡(地磅秤)、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和装袋秤等。

  四、衡器的结构

  衡器主要由承重系统、传力转换系统和示值系统3部分组成。

  承重系统 其结构取决于所称物体的形态。台秤、地中衡一般配用平板承重机构;专门衡量一种物体的秤,则配有能缩短衡量时间、减少操作繁重性的专用承重机构,如:衡量颗粒状物料的秤上设置簸箕式秤盘,衡量液体的秤则安装专用贮盛器。此外,承重机构的形式还有轨道衡的轨道、皮带秤的运输带,吊秤的吊钩等。承重系统的结构虽各不相同,但功能却是一致的。

  传力转换系统 是决定衡器计量性能的关键部件。通常采用杠杆传力系统和形变传力系统。杠杆传力系统主要由承重杠杆、传力杠杆、支架零件和联结零件如刀子、刀承、吊钩、吊环等组成。图2中,承重杠杆1和2承受由承重机构T传来的荷重G,传力杠杆3将荷重从承重杠杆传到示值机构──计量杠杆4。形变传力系统中,弹簧是人们最早使用的形变传力机构。弹簧秤的称量可从1毫克到数十吨,所用的弹簧有石英丝弹簧、平卷弹簧、螺旋弹簧和盘形弹簧。弹簧秤受地理位置、温度等因素的影响较大,计量准确度较低。为获得较高的准确度,人们研制了各种称重传感器,如电阻应变式、电容式、压磁式和振弦式称重传感器等,以电阻应变式传感器使用最广。

  示值系统 机械秤的示值系统主要采用具有刻度标志的计量杠杆或刻度盘。前者利用增砣、游砣、砝码来平衡计量杠杆以获得读数;后者通过指针沿扇形或圆形分度盘的转动来表示衡量结果。电子秤的示值系统为称重显示器,它有数字显示和模拟刻度显示两种。

  五、衡器的发展趋势

  衡器发展的重点是电子衡器。程控、群控、电传打印记录、屏幕显示等现代电子技术的配套使用,将使衡器功能齐全,效率更高。采用放射性原理和液压传动比原理的计量设备将得到有限的发展。在称重与生产过程的结合中,机电结合式衡器具有较好的经济效果,预计其应用范围将进一步扩大。在具备基本计量性能的同时,对衡器的商用价值和可靠性要求也将逐步提高。衡量价值较高的商品时,要求其计量准确度较高;衡量价值较低的商品时,则主要考虑计量效率。这将促使衡器向多样化、多层次方向发展。

  生活中的衡器有天平、桌秤、台秤、吊秤、平地磅、汽车衡等,种类有电子计重秤、高精电子秤、计价秤、计数秤、防水秤、防腐秤、牲畜秤、液压叉车秤、钢瓶秤等。

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