衡器基础知识培训

衡器的发展，第一节，度量衡在中国遥远，是许多古代文明奇异中的一个。 具体来说，度量衡是三种不同意义的计量。 “度”指长度的测定，“量”指容积的测定，“衡”指质量的测定。 由于度量衡是伴随着人类的生产交易活动而发生的，所以度量衡的发展忠实地映射了人类文明的发展过程。 一、衡器的发展简史，现在已经出土的天平和砝码，可以追溯到夏天，证明中国在夏天利用杠杆原理制造衡器，是衡器的祖先。 秤和天平被称为“衡器”，砝码被称为“权”。 在西周(公元前1046年至公元前771年)的青铜器上发现了“金十尝”“金十均”等碑文，“金”是铜，“尝”和“均”是古代的品质单位。 那时判断“金”被作为交易的等价物使用，并进行了测定。 二、夏商周期出现了利用杠杆原理制作的衡器，秦始皇以“车和轨道、书和文权和重”统一了度量衡。 这个制度沿袭了，给衡器带来了公正、清廉、严格的象征，对历代衡器的发展产生了很大的影响。 秦以后的铜权如图所示，类似于今天使用的秤。 三、秦始皇统一度量衡，制度沿袭历代，新中国衡器经历了机械化、电子化和现代化三个阶段的发展和发展。 根据1952年的统计，全国已经建了5家国营衡器工厂，私营研讨会有2379家。 经过十年的发展，在24个省、市建立了大型专业衡器厂，衡器进入机械化生产阶段。 虽然多年来人们一直利用杠杆等机械原理来制造衡器，但在技术上并没有什么突破。 从1960年代到1970年代，中国开始了电子衡器的研究。 电子衡器用传感器将质量转换成电信号，用仪表表示，是称重技术的革命。 衡器产品不再仅限于单纯的品种和功能，形成了多品种多系列的产品大家庭。 改革开放以来，电子衡器在我国得到普及和高速发展，电子衡器的制造商达到数百家。 20世纪末，电子衡器已在中国担任主角，衡器进入电子化时代。 四、新中国衡器的生产，进入21世纪，衡器制造业进入工业化和信息化融合的发展道路，这也是现代衡器发展的重要标志。 中国衡器企业林总近千家，有数十家规模的衡器企业，他们采用先进的设计技术、先进的制造设备、先进的材料和设备，进行衡器现代化的生产，越来越多的中国衡器企业使用自主技术设计、衡器。 为了维护贸易的公平性和公正性，衡器被纳入国家重点管理的计量器具目录中，目录中的衡器实施法制初检和周期检定。 目前，中国拥有制造衡器大家庭各种衡器的能力，计量技术水平越来越与国际联系在一起，二化融合有力地促进了中国衡器工业从制造大国向制造强国转变。 衡器的工作原理和分类，第2节，传统意义上的衡器是利用作用在物体上的重力测量质量的计量器具，如天平、评价秤、汽车平衡、皮带秤、吊秤、轨道平衡、定量包装机、原料系统等。 广义的衡器是指利用各种原理可以测量物体质量的所有装置，和可以测量与质量相关的相关值的设备装置。 例如计数秤、水分测定器、密度计、铁路偏载荷和飞机重心监视分析器、材料高度测定器、起重机安全报警器等是衡器一族产品。 质量是物体的重要基本属性，是物体惯性和引力大小的尺度。 衡器使用的质量单位是国家法定计量单位，例如千克、克、毫克、毫克、微克、吨。 在特殊应用，例如宝石贸易中，米制克拉(1ct=0.29 )可以作为衡器的计量单位。一、衡器的概念和工作原理，一、衡器的概念，国际法制计量组织(oiml )在1992年颁布的衡器的定义是“利用作用于物体的重力来确定该物体的质量的仪器(该仪器也可以用于确定作为质量函数的其他级、数值、参数或特征) 根据国家标准GB/T142501993的衡器的定义，“利用作用于物体的重力等各种称量原理，确定作为质量和质量函数的其他测量、数值、参数或特征的仪表”。 衡器是质量仪表的简称，主要是用于决定物体质量的仪表。 现代衡器的限量比可达到1015的量级，以下精确到微克级，上方可测量到千吨级。 例如，若测量最大20g天平，则准确地说，达到1g，进而达到0.1g的电子评价秤的最大称量量一般为3kg或15kg，其精度分别为1g或5g的电子秤的最大称量从数百克到数百吨的汽车平衡称量为30300t (矿用)。 图2-1图2-4分别是汽车平衡、隔热式电子秤、电子评价秤、微量天平的外观图。 图2-1电子汽车平衡，图2-2绝热式电子秤，图2-3电子评价秤，图2-4微天平，2 .质量，衡器计量的对象是物体或物质的质量，衡器计量的通用质量计量。 质量是自然界最基本、最主要、最常用的物理量，质量的计量单位是“千克”上国际单位制SI中的七个基本单位之一。 明确理解质量概念是衡器计量的最基本要求。 质量的计量单位是公斤，符号是公斤，等于国际公斤原器的质量。 国际千克原器保存在法国巴黎国际计量局，由90%铂和10%铱的铂铱合金制成，几何形状为高度和直径均为39mm的圆柱。 国际千克原器是国际单位制中的7个SI基本单位中仍使用的实物标准。 质量的特征：质量是物体固有的属性，确定的物体的质量值是一定的标量。 3 .杆，外力作用后，可以围绕固定点旋转的称为杆。 杆可以是直杆，曲柄杆，或者其他的形式。 支点：杆旋转的固定点o点：被动力的作用点a力点：能动力的作用点b。 从支点到外力作用线的垂直距离称为杆的臂。 从支点到重点的垂直距离称为动臂(AO )。 从支点到力点的垂直距离称为力臂(OB )。，a，b，a，b，o，w，p，杆的两臂比称为臂比，一般把重臂和力臂的比称为臂比。 在臂比=重臂/力臂的习惯中，把力臂和重臂的比称为杠杆的传动比。 根据支点、重点和力点的杠杆位置，杠杆分为三种。 第一类杆：支点位于重点和力点之间的杆。 第二类杆：把重点放在支点和力点之间的杆。 第三类杆：力点位于支点和重点之间的杆。 大多数衡平器都是用力学原理制作的。 例如杠杆原理、弹性原理、液压原理等。 此外，还有各种物理现象的压电效应、电磁效应能够用来测量物体的质量、利用辐射衰减效应制作的核带秤等。 4、衡器的计量原理和方法，3.1杠杆原理，大部分机械衡器是基于杠杆原理制作的。 如图所示，o是杆支点，a是杆的点，La和Lb是两臂的长度，m-1是已知的重物的质量，m是被称量的物体的质量。 根据杆平衡原理，杆平衡时作用于杆上的力相对于支点的合力力矩等于0。 其平衡方程为mgLa=m1gLb，杆两端的重力加速度g相等，因此式上式可以通过写为m=mo得到被称物体的质量。 3.2弹性元件的变形原理、弹性元件的变形原理的理论依据是钩定律，即在弹性限度内，弹性物体的变形量与产生该变形量的外力成比例。 在L=KF式中，F作用于弹簧的外力L弹簧的伸长量K的比例系数(依赖于弹簧材料的弹性系数)。弹性单元的形式很多，在弹簧秤的弹性单元是弹簧的测压元件中，作为传感器也经常使用应变片、应变线。 其次，分析弹簧秤的工作原理。 在不测定物体的情况下，把弹簧秤的弹簧长度设为Lo，把质量m的物体挂在弹簧秤的挂钩上，弹簧秤因物体的重力W=mg从Lo延伸到l，弹簧伸长时产生弹簧力，弹簧力和物体的重量平衡时，固定在弹簧上的指针停在有铭牌的刻度上。 根据钩定律，LLo=KW或L=Kmg上式表示弹性体的变形量的大小与物体的重力成比例。 通过测量被称量的物体作用在弹性单元上的变形量，可以实现物体的质量计量。 3.3力电转换原理、力电转换原理是力电转换单元将作用于其上的被测物的重力以一定的函数关系转换为电量(电压、电流、频率等)并输出，用测量显示器显示被测物的质量。 由力-电转换组件组成的衡器被称为电子衡器。 电子衡器通常由重量传感器、显示器和重量传递系统组成。 负载传感器是电子衡器的核心，根据力-电转换单元的形式，常用的负载传感器形式有电阻应变式负载传感器、电容式负载传感器、压电式负载传感器等。 利用3.4液压原理、液体压力传递的性质，根据液面平衡、压力相等的原理，测量质量的大小。 利用液压原理制作的液压秤很少见。 3.5称量的测量方法、称量的方法有直接称量和间接称量两种。 (1)将使用称量结果与直接基准量进行比较，直接称量得到检测结果的方法称为直接称量。 用机械天秤测量物体的质量后，将被测量质量与标准重物进行比较，从天秤直接给与被测量质量值。 (2)间接称量是将被测定质量转换为与被测定质量具有函数关系的别的量，与基准量进行比较而得到测定结果的方法称为间接称量。 如电子秤一样，首先由传感器将输入信号转换成电信号，与标准砝码和被标定的检测电路相比，一般提供所测量的质量值。 负载、载体、负载传感器、负载传感器、电子测量转换器、显示器、功能键盘、电子衡器的传感器中使用最多的是电阻应变式传感器，通常的方法是弹性体测量物体重力产生的应变，用应变计将应变转换成电信号，低另外，测定弹性体变形的方法有电容法、电感法、差动变压器法、谐振法等各种方法。 作为高精度的测量，电子秤多采用电磁平衡力的方法。 电子衡器的工作原理图、质量(重量)测量仪有百种，其测量原理、用途和使用环境各不相同，能从不同的角度分类，分类方法很多。 以下是几个常见的例子。 1 .按法制管理目录将计量法规定的法制管理目录分类的话，衡器可分为强制管理衡器和非强制管理衡器两种。 在我国，用于公共贸易结算的衡器，由所有人强制管理目录进行法制管理，取得计量器具的制造许可后进行销售和使用。 并且在使用中定期接受计量管理部门的计量性能检定和监督。 2 .按用途分类衡器的用途，(1)可大致分为商业用衡器，例如评价秤、邮费秤、标签零售秤、业务台秤、业务台秤等。 (2)工业用衡器，如平衡秤、汽车衡器、轨道衡器、配料秤、定量包装秤、液体填充秤、钢包秤、钢材秤、分检秤、皮带秤、转子秤等。 (3)医用衡器，如婴儿秤、床秤、透析用秤等。 (4)实验室用衡器，如精密分析天平、实验室天平等。 (5)家庭衡器，如厨房秤、体重秤、“手掌”秤等。4、衡器分类、轨道平衡、定量包装秤、原料秤、液体填充秤、钢包秤、钢材秤、上述评价秤、邮费秤、标签零售秤、汽车平衡、轨道平衡、原料秤、定量包装秤、分检秤、厨房用秤、体重秤、婴儿秤、床秤等衡器未被命名台秤、皮带秤、3、按构造分类(1)机械衡器，例如弹簧度盘秤、杆式天平、台秤、台秤、台中衡等。 机械衡器的重量基于静力和力矩平衡的原理，“称量”表示物体的质量(弹簧度碟子秤除外)。 (2)电子衡器随着科学技术的发展，各种衡器产品广泛应用电子技术，电子衡器的发展日新月异。 使用测力计的电子秤将重力值转换成电量，“称量”的是物体的重量，并与测定部位的重力加速度有关。 4 .按重量状态分类(1)天平、台秤、台秤等静态衡平器。 (2)动态衡器，如皮带秤、分检秤、自动轨道平衡、道路过载检查用的汽车平衡等。 5 .按重量原理分类(1)根据力平衡和力矩平衡原理制作的衡平器(天平、杠杆秤、机械秤等)。 (2)根据胡克弹性原理制作的衡器(应用电阻应变计、电容法、电感法、电磁法、压电法、光学法、电磁力补偿法、振动弦、谐振音叉、谐振、弹性表面波等方法制作的衡器)。 (3)利用其他物理原理测量物体质量的设备(如液压秤、质量分析装置、陀螺仪、核带秤等)。 6 .根据衡器的操作方式，将衡器分为非自动衡器和自动衡器。 (1)非自动衡器非自动衡器也称为非自动秤，是在称重中需要人员操作(例如向装载器投入或卸下载荷，取得称重结果)的秤。 这种秤的指示和打印的称量结果用“示值”这个词来表现，能够直接观察。 现在制造、使用的衡器中95%以上是非自动衡器。 (2)自动衡器自动衡器是指在称量中不经操作者介入就能得到称量结果的衡器，如皮带秤、自动定量秤、电磁卡盘秤和自动轨道平衡等。 非自动秤可以自动指示和非自动指示两种。 非自动指示秤是指完全通过人的操作来平衡秤。 自动指示秤是指通过无人操作能得到平衡位置和称量结果的秤。 非自动秤根据指示方式，分为模拟指示秤和数字指示秤。 如上所述，衡器可以根据操作方式，分为自动秤和非自动秤，非自动秤又分为自动指示秤、非自动指示秤、模拟指示秤、数字指示秤。 7、按照精度等级将非自动衡器机器(包括天平和秤)的精度分为4个等级：特殊精度等级(1级)。 3354高精度级*(2级)3354中精度级*(3级)3354普通精度级*(4级)其中，特殊精度级指天平，非自动秤的精度级通常为3级和4级。 非连续累积自动平衡工作分为0.2级、0.5级、1.0级、2.0级四个阶段。 其中，0.2级和0.5级想成为iii级秤，但1.0级和2.0级相当于iv级秤。 衡器术语和计量误差的要求，第3节，第1 .衡器利用各种计量技术，确定作为物体质量和质量函数的相关数值、大小、参数和特性的计量器具(广义的定义)。 根据其操作方式，衡器分为自动衡器和非自动衡器。 2 .非自动衡器在称量过程中需要操作者介入(例如，人需要或人的操作对载体施加载荷或去除载体)以获得称量结果的衡器。 3 .自动衡器在称量过程中不需要操作人员介入，并按预定的处理过程自动运行的衡器。4 .称重系统和其他相关设备结合，执行特定称重过程的衡器。 5 .搭载了电子衡器(electronicwei