2.1 織物分析儀器與工具
2.1.1 電子天平
(1)設備型號與主要用途。
①設備型號。FA2014SN型電子天平,如圖2-1-1所示。
圖2-1-1 FA2014SN型電子天平實物圖
②主要用途。電子天平作為一種應用廣泛的實驗室精密儀器,具有很多優越的特點,普遍用于量值傳遞、科學檢測和產品化驗中。電子天平在紡織服裝教學中主要用于纖維的細度測量、織物的平方米克重測量。在纖維的細度測量中,通常取10根10cm長的纖維,在電子天平中稱得其質量后利用纖維細度的定義公式得到纖維的細度。在織物的克重測量中,先用圓盤取樣器裁取100cm2的織物樣品,再放入電子天平中稱量經換算后得到樣品的平方米克重。
(2)基本結構與工作原理。
①基本結構。電子天平的載荷接受裝置稱為“機芯”,是電子天平最為敏感的部位。它由上下兩幅附板和承載重物的框架組成的“羅伯威爾原理”框架結構、補償線圈和磁鋼裝置組成。某種電子天平的結構示意圖如圖2-1-2所示。由圖2-1-2可見,磁鋼裝置與補償線圈之間的間隙非常小,約為0.5mm,因此,應避免雜物或灰塵進入而影響天平正常使用。另外,結構框架連接簧片最薄處只有幾微米,極易斷裂,所以要注意電子天平的使用環境條件要求。
②工作原理。目前常用的電子天平是電磁力平衡原理式天平。其工作原理是當重物放置在秤盤上時,秤盤位置發生變化,通過載荷接受裝置的位移傳感器將此位置改變轉換為電信號,電信號經PID(比例—積分—微分)調節器和放大器后,以電流形式反饋到線圈中,使電磁力與被稱物體的重力相平衡,使秤盤恢復到原來的平衡位置。同時,變化結果通過運算器和微處理機處理后,由顯示屏顯示出來。
圖2-1-2 FA2014SN型電子天平的結構示意圖
1—杠桿 2—秤盤 3—彈簧片 4—位置傳感器 5—動圈6—磁鋼 7—補償線圈 8—磁極
(3)操作規程與注意事項。
①FA2014SN型電子天平操作規程。
a.預熱:打開天平右側的電源開關,按“ON/OFF”鍵,天平顯示“8.8.8.8.8.8”三遍后,即顯示0.000kg 或0.0000kg,然后預熱數分鐘,方能使稱量準確。
b.校正:如需校正,應使天平預熱數分鐘,并顯示0.000kg或0.0000kg 穩定后,按住“UNIT”鍵不放直至天平顯示 “CAL---0”,松手等天平顯示“Add Ld”與“XXXX”(表示校正砝碼重量)閃動時,在秤盤上加所示的標準砝碼,天平會自動校正出PASS,顯示校正重量。校正完畢,拿掉砝碼,即可稱量。
c.單位轉換:每按一次“UNIT”鍵,天平顯示單位會在kg(千克)、ct(克拉)、lb(磅)、oz(盎司)、ozt(金衡盎司)、dwt(英錢)之間循環。
d.去皮:如示值有所偏離零點或秤盤上加載皮重,可按“TARE” 鍵,使示值為0.000kg或0.0000kg。
e.計數:先取樣本放于秤盤,天平顯示樣本的重量,按下“COUNT”鍵,天平進入計數狀態,顯示“C---10”,此時計數樣本為10,再按“COUNT”鍵可循環選擇樣本的個數(10、20、50、100 循環),選好后,可將所計量的物體放置于秤盤上,天平即顯示計量物體的數目。按一下“UNIT”鍵即可退出計數狀態。
f.稱量:放上重物,待顯示穩定即可讀數(圖2-1-3)。
g.關機:使用完畢后,按“ON/OFF”鍵關機,并關閉電源開關。
圖2-1-3 放上重物,待顯示穩定即可讀數
②注意事項。
a.天平必須在平坦穩定的平臺上工作,環境應無振動、無強氣流、無熱輻射、無強電磁場、無污染腐蝕氣體和塵埃。
b.電子天平只能稱量干燥物品,不得將含有化學試劑、潮濕的物品放入天平。
c.在稱量纖維或織物時,為避免產生誤差,需注意不要將纖維或織物外露在秤盤圓周外,如果纖維太長或織物太大可以稍稍彎折一下再進行稱量。
(4)常見故障分析。FA2014SN型電子天平的常見故障及其成因與排除方法見表2-1-1。
表2-1-1 FA2014SN型電子天平常見故障分析