2.1 织物分析仪器与工具
2.1.1 电子天平
(1)设备型号与主要用途。
①设备型号。FA2014SN型电子天平,如图2-1-1所示。
图2-1-1 FA2014SN型电子天平实物图
②主要用途。电子天平作为一种应用广泛的实验室精密仪器,具有很多优越的特点,普遍用于量值传递、科学检测和产品化验中。电子天平在纺织服装教学中主要用于纤维的细度测量、织物的平方米克重测量。在纤维的细度测量中,通常取10根10cm长的纤维,在电子天平中称得其质量后利用纤维细度的定义公式得到纤维的细度。在织物的克重测量中,先用圆盘取样器裁取100cm2的织物样品,再放入电子天平中称量经换算后得到样品的平方米克重。
(2)基本结构与工作原理。
①基本结构。电子天平的载荷接受装置称为“机芯”,是电子天平最为敏感的部位。它由上下两幅附板和承载重物的框架组成的“罗伯威尔原理”框架结构、补偿线圈和磁钢装置组成。某种电子天平的结构示意图如图2-1-2所示。由图2-1-2可见,磁钢装置与补偿线圈之间的间隙非常小,约为0.5mm,因此,应避免杂物或灰尘进入而影响天平正常使用。另外,结构框架连接簧片最薄处只有几微米,极易断裂,所以要注意电子天平的使用环境条件要求。
②工作原理。目前常用的电子天平是电磁力平衡原理式天平。其工作原理是当重物放置在秤盘上时,秤盘位置发生变化,通过载荷接受装置的位移传感器将此位置改变转换为电信号,电信号经PID(比例—积分—微分)调节器和放大器后,以电流形式反馈到线圈中,使电磁力与被称物体的重力相平衡,使秤盘恢复到原来的平衡位置。同时,变化结果通过运算器和微处理机处理后,由显示屏显示出来。
图2-1-2 FA2014SN型电子天平的结构示意图
1—杠杆 2—秤盘 3—弹簧片 4—位置传感器 5—动圈6—磁钢 7—补偿线圈 8—磁极
(3)操作规程与注意事项。
①FA2014SN型电子天平操作规程。
a.预热:打开天平右侧的电源开关,按“ON/OFF”键,天平显示“8.8.8.8.8.8”三遍后,即显示0.000kg 或0.0000kg,然后预热数分钟,方能使称量准确。
b.校正:如需校正,应使天平预热数分钟,并显示0.000kg或0.0000kg 稳定后,按住“UNIT”键不放直至天平显示 “CAL---0”,松手等天平显示“Add Ld”与“XXXX”(表示校正砝码重量)闪动时,在秤盘上加所示的标准砝码,天平会自动校正出PASS,显示校正重量。校正完毕,拿掉砝码,即可称量。
c.单位转换:每按一次“UNIT”键,天平显示单位会在kg(千克)、ct(克拉)、lb(磅)、oz(盎司)、ozt(金衡盎司)、dwt(英钱)之间循环。
d.去皮:如示值有所偏离零点或秤盘上加载皮重,可按“TARE” 键,使示值为0.000kg或0.0000kg。
e.计数:先取样本放于秤盘,天平显示样本的重量,按下“COUNT”键,天平进入计数状态,显示“C---10”,此时计数样本为10,再按“COUNT”键可循环选择样本的个数(10、20、50、100 循环),选好后,可将所计量的物体放置于秤盘上,天平即显示计量物体的数目。按一下“UNIT”键即可退出计数状态。
f.称量:放上重物,待显示稳定即可读数(图2-1-3)。
g.关机:使用完毕后,按“ON/OFF”键关机,并关闭电源开关。
图2-1-3 放上重物,待显示稳定即可读数
②注意事项。
a.天平必须在平坦稳定的平台上工作,环境应无振动、无强气流、无热辐射、无强电磁场、无污染腐蚀气体和尘埃。
b.电子天平只能称量干燥物品,不得将含有化学试剂、潮湿的物品放入天平。
c.在称量纤维或织物时,为避免产生误差,需注意不要将纤维或织物外露在秤盘圆周外,如果纤维太长或织物太大可以稍稍弯折一下再进行称量。
(4)常见故障分析。FA2014SN型电子天平的常见故障及其成因与排除方法见表2-1-1。
表2-1-1 FA2014SN型电子天平常见故障分析