Mechanics 版 (精华区)

发信人: spaceflight (雨前龙井), 信区: Mechanics
标  题: [合集] 体重秤的秘密 真相大白
发信站: 哈工大紫丁香 (Thu Jul  7 08:54:39 2005), 站内

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  jackleo (黑马)                   于  (Fri Jun 24 20:15:20 2005)  说道:

  刚才和同学一起到地下室加工间做了实验，终于找到了原因。

  实验器材：体重秤一个，7层胶合板一块，泡沫塑料板两块

  实验过程：

  1.在平地上，4个人分别测了各自的体重，结果比较准确，说明这个体重秤没有问
题。并记下A同学的体重为60.0kg.

  2.然后把弹簧秤水平放在一块泡沫塑料板上，让A同学缓慢地站在上面，发现读数
是50kg.

  3.A同学下来，再次站在弹簧秤上，这次稍微有点迅速，发现读数是65kg。

  4.该同学右脚抬起，读数接近60kg,然后放下右脚，读数64kg.如此数次，结果相
同。

  5.在泡沫塑料上面加一层水平的胶合板，放上体重计，测量结果是60kg.

  6.实验过程中发现，泡沫塑料上面有4个很深的凹坑。因此检查体重秤，发现，体
重秤四顶点有4个足，放在平地是只有四个支点着地。放在泡沫上，下面的底面也要
接触泡沫。

  7.用手只按压底面，发现读数变大。

  

  至此得出结论，放在软的物体上的弹簧秤除了有上表面的力的作用，还有下表面
的作用，因此总的示数是偏大的，但是由于机械的原因，当下表面有接触时，指针
机构会被卡住，因此体重计放在柔软介质上面，缓慢的加力，往往示数反而偏小相
反如果突然加载，示数会大的惊人，而且只要你不动，指针也是一动不动 ，不像放
在平地上，会在平衡位置来回摆动。

  大家可以亲手试一试。




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  hitwdh (心灯)                    于  (Sun Jun 26 15:03:02 2005)  说道:

昨天我师兄就遇到这问题了，看来这样的问题很普遍，以后大家真的要注意了。 :)

“昨天我买桃子也碰到这个问题了

我说了一下那个老板都脸红了，不过没和他计较那么多~    ”

http://vib.hit.edu.cn/vibbbs/dispbbs.asp?BoardID=37&replyID=494&id=494&skin=1
 

【 在 jackleo (黑马) 的大作中提到: 】
:   刚才和同学一起到地下室加工间做了实验，终于找到了原因。
:   实验器材：体重秤一个，7层胶合板一块，泡沫塑料板两块
:   实验过程：
: ...................



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  spaceflight (雨前龙井)           于  (Sun Jun 26 15:10:15 2005)  说道:

再告诉你一个和这个类似的生活常识，买东西的时候要是看到商家把东西重重扔在称上，那就是这个老板会宰你了。

这个应该是冲击载荷，称受到商品的冲击后，产生有冲击载荷引起的变形，由于机械摩擦等因素存在，这个变形不会马上恢复，那么你卖的东西就变重了。

呵呵，聪明的商家是宰客没商量啊。

【 在 hitwdh (心灯) 的大作中提到: 】
: 昨天我师兄就遇到这问题了，看来这样的问题很普遍，以后大家真的要注意了。 :)
: “昨天我买桃子也碰到这个问题了
: 我说了一下那个老板都脸红了，不过没和他计较那么多~    ”
: ...................



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  Clement (我是老牛我怕晕)         于  (Mon Jun 27 21:20:13 2005)  说道:

但是还有一点想不明白，提出来大家探讨一下。

我对斑竹的实验结论表述如下（自家的理解，有不同意见的欢迎探讨）：
秤的下底板和指针机械部件之间的空间应该不是很大。
当很大的重量压在秤上面的时候，秤底下的泡沫使称的四个支撑腿塌陷，从而使很大一部
分重量落在下底板上。下底板和下面的泡沫互相挤压，变形，导致下底板内陷，接触到其
内部的指针运动机构，产生磨擦，使指针难于从高示数下降到正常值。

我的困惑在于，下底板的受力，是跟载荷情况有关的，50kg以上的人站在上面，下底板的
变形应该相对较大，足以接触指针运动机构，造成读数错误；但是原文中10kg以下的水果
蔬菜，就那么一点重量，下底板的变形应该小得可以忽略才对，这样的话底板就不会对指
针运动机构造成影响，示数应该是准确的。如果真是这样分析，对照原文所说得买一点水
果都亏一半的钱，似乎应该是另有其他的原因。


另外，龙井兄所说的冲击载荷不会马上恢复的问题，我想这个应该是衡器出厂时的限制参
数之一，应该允许偏差5%或者1%，视精度而定，但不会因为这个原因使读数差那么多。这
个问题欢迎搞衡器的timebirds老兄一起探讨

P.S.如果可能的话，我想和斑竹，各位研究生大哥们一起再做一遍这个实验
【 在 jackleo (黑马) 的大作中提到: 】
:   刚才和同学一起到地下室加工间做了实验，终于找到了原因。
:   实验器材：体重秤一个，7层胶合板一块，泡沫塑料板两块
:   实验过程：
:   1.在平地上，4个人分别测了各自的体重，结果比较准确，说明这个体重秤没有问
: 题。并记下A同学的体重为60.0kg.
:   2.然后把弹簧秤水平放在一块泡沫塑料板上，让A同学缓慢地站在上面，发现读数
: 是50kg.
:   3.A同学下来，再次站在弹簧秤上，这次稍微有点迅速，发现读数是65kg。
: ...................





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  spaceflight (雨前龙井)           于  (Mon Jun 27 21:25:34 2005)  说道:

我说的冲击载荷，没有经过实验验证，只是日常经验。
你说的也在理，我想存在这个问题，可能是称长期使用，老化因素。另外这个误差量不大。但你要知道，日积月累，这点差量对于作小生意的也是值得高兴的，毕竟多挣了。
【 在 Clement (我是老牛我怕晕) 的大作中提到: 】
: 但是还有一点想不明白，提出来大家探讨一下。
: 我对斑竹的实验结论表述如下（自家的理解，有不同意见的欢迎探讨）：
: 称的下底板和指针机械部件之间的空间应该不是很大。
: ...................



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  Clement (我是老牛我怕晕)         于  (Mon Jun 27 21:58:34 2005)  说道:

这个也是有的，每个人身上都多赚个一两毛的，也不错
但要像原文说的五个柿子就多赚两块，就有点变态了

【 在 spaceflight (雨前龙井) 的大作中提到: 】
: 我说的冲击载荷，没有经过实验验证，只是日常经验。
: 你说的也在理，我想存在这个问题，可能是称长期使用，老化因素。另外这个误差量..





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  Clement (我是老牛我怕晕)         于  (Tue Jun 28 17:57:46 2005)  说道:

今天上午和黑马兄一起探讨了一下这个问题，他提到了一个实验过程中很关键的一个细节
，就是用手按压底面，会引起示数增加。我个人认为这个才是最主要，最关键的原因。弹
簧卡的现象毕竟不是每一台秤都会发生。至于为什么按压底面会使示数变大，其中的机理
是什么，我想还是最好能找一个秤来拆开看一看，研究一下。

黑马兄提到实验中有很明显的指针偏转后就不动没有来回摆的情况，这和我平时的经验不
相符合。大家买水果的时候，商家用的秤应该都是有一个托盘，读书盘在正面的那种秤，
跟体重秤外形不同，但原理应该相同。我们买东西的时候通常都是看到指针来回摆动，最
后稳定在一个平衡位置，这样的话，似乎指针卡和冲击载荷不能快速恢复两种解释都有些
牵强。也许是黑马兄用的体重秤恰巧就是老旧的，弹簧生锈的也说不定。
【 在 Clement (我是老牛我怕晕) 的大作中提到: 】
: 但是还有一点想不明白，提出来大家探讨一下。
: 我对斑竹的实验结论表述如下（自家的理解，有不同意见的欢迎探讨）：
: 称的下底板和指针机械部件之间的空间应该不是很大。
: 当很大的重量压在称上面的时候，称底下的泡沫使称的四个支撑腿塌陷，从而使很大..
: 分重量落在下底板上。下底板和下面的泡沫互相挤压，变形，导致下底板内陷，接触..
: 内部的指针运动机构，产生磨擦，使指针难于从高示数下降到正常值。
: 我的困惑在于，下底板的受力，是跟载荷情况有关的，50kg以上的人站在上面，下底..
: 变形应该相对较大，足以接触指针运动机构，造成读数错误；但是原文中10kg以下的..
: ...................





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  ctllll (hiiii)                   于  (Wed Jun 29 09:49:58 2005)  说道:

这种称是称人的体重的，不是买东西用的，没那么精确，也就是个大概吧，别当真.....

其实这称也就20-30元算贵的，15元我就买了一个，用了一年多，突然坏了，打开一看里边
也就是一些铁片，几个弹簧，一个齿轮轴（用于显示驱动），和一个摇杆。根本不可能精
确测量（像实验室的），
我的秤，就是那个摇杆坏了，仔细一看，原来是铅锡合金的，根本不能承受力，
可见商家用心良苦...............怎奈我天生的本事-----我自己做了一个摇杆装上，一
切恢复正常。
商家奈何我不得.........且我自知零件可保永远不坏，直到壳烂后仍可卸下换到别的称上
继续效力。



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  timebirds (timebirds)            于  (Wed Jun 29 11:59:57 2005)  说道:

这几天忙答辩,没有时间上网回帖子.
虽然冲击荷载会造成瞬间读数增大，但是并不会影响称量结果：
1、如果是电子式的，其原理一般是把重量转化为应变，再由电阻应变片测量应变，由应力
与电阻率关系建立重量与输出电压之间的关系，再由惠斯通电桥测量此电压变化值。此转
化结构对于小量程电子称一般为由高强硬铝合金制作的S梁或者其他类型的结构。
    刚扔上去的时候，相当于给一个附加质量和初始速度（动量），S梁发生振动。但是由
于阻尼的作用，很快就衰减了。而读数是稳态下的读数（非稳态读数则是动态称重问题，
本人就是研究这个的）。并且由动力学知识，对于扔上去的这个情况，振动是以静态重量
为中心等幅度振动的，可以通过一些算法达到很高的精度。而不会向你说的读数变大。
   至于被卡住之类的情况，是不允许发生的，否则就属于设计缺陷。如果设计缺陷容易被
人简单地利用而人为地改变读数，则属于防止欺骗性使用能力弱，属于严重缺陷，。
 2、如果属于弹簧称之类的通过机械方法，用指针读数的，则属于非自动衡器。国家也有
相应的计量规程。原理不同，但是性能要求是近似的。


【 在 spaceflight (雨前龙井) 的大作中提到: 】
: 再告诉你一个和这个类似的生活常识，买东西的时候要是看到商家把东西重重扔在称..
: 这个应该是冲击载荷，称受到商品的冲击后，产生有冲击载荷引起的变形，由于机械..
: 呵呵，聪明的商家是宰客没商量啊。





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  jackleo (黑马)                   于  (Wed Jun 29 17:44:20 2005)  说道:

    大家讨论的好热闹.  我用那个体重称是军方生产的，是一个兄弟(有点胖,呵呵)的生日礼物,上面写着：  NOT LEGAL FOR SALE.估计想投诉生产商是不可能了.
    这个称本身应该没有问题,因为我刚开始实验的时候就试过了,四个人的体重都比较准的,指针也有明显的幅动和稳定过程,这个机构应该不会生锈.

【 在 Clement (我是老牛我怕晕) 的大作中提到: 】
: 呵呵，让我长见识了