衡器的简史及结构
仪器信息网 · 2011-09-15 08:56 · 38463 次点击
衡器范围内有电子秤,电子称,地磅,吊秤,台秤,吊钩秤,吊磅秤,挂秤,行车秤,台秤,计重台秤,计数台秤,桌秤,电子桌秤,平台秤,电子平台秤,天平,天平秤,叉车秤,叉车秤,防爆秤,不锈钢秤仪器仪表,称重设备,计量设备及相关产品
衡器简史:
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(图1)。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(图中左端)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。每一副现代衡器
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%。中国约有250个衡器制造厂,能成批生产大型专用衡器19类、150多个品种、500多个规格。机械式衡器生产具有相当规模,电子衡器已形成年产几万台的能力。分类衡器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(包括等臂杠杆秤也即狭义的天平、不等臂杠杆秤)和弹簧秤。衡器还可按衡量方法分为非自动衡器和自动衡器。衡器的主要品种有天平、杆秤、案秤、台秤、地中衡、地上衡、轨道衡、皮带秤、邮政秤、吊秤、配料秤和装袋秤等。
衡器结构:
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。
衡器承重系统
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。
衡器传力转换系统
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。
衡器示值系统
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。
衡器发展趋势
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。以上的衡器公司的数据编辑年代是1988年还是2008年,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。