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令人着迷的赛多利斯天平

令人着迷的赛多利斯天平

2008/2/28 11:14:00
当一个收藏家面对平身见过的最美丽天平的时候,他会怎样做?当四个收藏家围绕在这个最美丽的天平周围,但却不知应该怎样使用它的时候,他们会怎样做? 尝试着试图移动各种手柄。然而,什么都没有发生。于是,他们认为只有接通电源才能操作这个天平。他们试着摇晃一个或两个轴,想碰碰运气,看是否能移动某些部位。这些轴转动起来,圆盘旋转,凸轮位移,砝码落到重量杆上。太不可思议了!
图2.“潜望镜”洞孔上的商标和序号。 无法具体形容这组人员在研究2001年4月由嘉士德南肯辛顿出售的赛多利斯天平时异乎寻常的经历。我们聚集一起为这款华美的天平鉴定功能及其年代。从认识并使用这个简单的英国实验室天平开始,我们着迷于这个精美的镀金天平,它坐落在重型玻璃穹顶下,像一个贵重的时钟。
图3.后视图;天平的横梁,长142mm,带圆形切口,外面有两个可调整螺钉。横梁下面是双心径向制动器,在这个图中,未被充分应用,因而横梁稍有些倾斜。铝条被螺丝拧在横梁上,往上直至电磁阻尼,从这个图上我们看不到电磁阻尼的安装位置。右边可看见一个多功能补偿吊架。左侧顶层有一排环形砝码(10-90mg)。 T•阿尔盖尔图片由嘉士德南肯辛顿提供
图4.大多数底部一排的砝码(10-90克)从图中都能看得到,但重量大于50克的在这个图里看不到。第二排重量为1-9克,第三排为100-900克。正好可以看见圆盘在每一排的后面,每一个都有一个凸轮,当推动的时候,朝前轴的方向摇晃臂杆。臂杆有一个梢子插入轴的前面。当轴旋转时,指示盘(在右边,从此图几乎看不到)转动以显示砝码的累积重量。过程中所有这些相互连接的部件都被牵动运转。 图片由嘉士德南肯辛顿提供
图5.一个顶部指示盘特写,读数为50mg。(天平继续运作,指示盘不久即转到隐蔽圆盘,只有一个单独的观察孔,通过这个孔可读相关数字。)能看见的每一个部分都是镀金的,包括每一颗螺钉。 图片由嘉士德南肯辛顿提供 这个玻璃穹顶给了我们一个最基本的暗示,即:这个天平是准备用于真空称重的。通过研究底盘下面的装置情况了解到,很明显,通过底盘的洞孔,不是进行密封真空称重,就是打开进行空气中的称重。但是,由于这个穹顶超级重并且难以调整,所以没有人愿意用这个天平来进行普通空气中的称重。 研究这个天平零部件时,有一个配件引起了我们的注意。它有一个钩子,通过这个钩子将其悬挂起来。但不是从小小的横梁端,即悬挂着负载盘的地方被悬挂起来。而是钩子通过一个很大缝隙的横梁端,挂住了这个配件。卸除负载盘及其复杂的横梁,代之以简单的横梁端并挂上此配件,我们用一小卷筒线丝及一个臂杆,通过安装在支柱上的电机展开旋转臂的运动。当电机转动时,带动这个配件旋转,将线丝缠绕起来。我们认为这可能是为了测量表面张力而设计的,但1952年的记录上却暗指它是为了测试在温度变化条件下(TGA)样品的失重,在底盘下面设置了一个炉子,在正常的大气压力下进行测试过程。测试过程中底盘是否打开不会产生影响。
图6.在顶部,可以看到,一半的横梁及其零调整显示在圆形切口上。横梁底端以下直至它的左边,专门悬挂着这种简单端,以取代如图3中所示的一般复杂横梁端。 从这个横梁端悬挂着可以升高或降低样品的仪器。这个有倾斜度的“砝码”,保持了旋转臂与电机的接触。如果没有这个平衡“砝码”,仪器就可能会倾斜到一边去。这一小卷筒线丝清晰地直接显示在横梁端下面30mm以下的地方。当线丝松卷的时候,会穿过下面的镜槽,然后继续向下穿过底盘的洞孔(通常隐藏在负载盘下面)。在底盘下面,附有一个样品,供热重量法分析(TGA)用(参见图7),或供测量表面张力。右边的大“潜望镜”洞孔大多是空的,但在它的底部是一面镜子,将轴上的光从指示器反射到梁柱对面的透镜。 T•阿尔盖尔图片由嘉士德南肯辛顿提供 图7.最早期的热重量法分析说明。 热重量法分析(TGA):将样品(氢氧化物、塑料等)放置在线端并称其皮重。将炉子升高到操作位置。从炉子里向上取出样品,在一个特定的温度条件下,发生化学反应,造成样品产生失重。砝码升高的时候读取读数,以保持称重的真实性。如果有必要,重复设置炉子在不同的特定温度下。
图8.后视图,当它们后面的垂直杆逐渐上升的时候,圆盘开始旋转。操作底盘下面后侧的那个黑色手柄时,垂直杆上升。圆盘旋转时,圆周上的一个梢子下降直到它撞到凸轮为止(正好要发生到低凸轮上)。凸轮(隐藏了带动重量臂上下运动的所有齿轮)是伸往这个洞孔前面的长臂的一部分,与图5里清晰显示的垂直轴相连接。通过如图中央的垂直弹簧,长臂可回到各自的静止位置。再一次的,每一个看得见的部分都是镀金的,有些部分是镜面抛光的,而另一些部分是消光处理的。 图片由嘉士德南肯辛顿提供 当称盘被移开,在底盘之下可以进行常规的静流称重。因此,这个天平可以有三种用途:(1)在真空条件下称重;(2)测量化学反应速度;(3)在腐蚀性空气条件下进行静流称重。我们怎么知道它有时不会被腐蚀呢?整个天平被完美地镀了一层厚厚的金,因此必须精心保护这个完美的设备。 泛着金光的天平看起来如此的奇妙,因为每一个形态都被独特地、清晰地展示了出来。当天平有如此多的运动部件:一排排的长臂堆放砝码、电磁阻尼、一排排的圆盘还有凸轮和轴杆,金光使它看起来更加的至高无尚。因而,要用这个特别的词来形容! 字典上说,至高无尚这个词表示一种极端或无以匹敌的层次。当我们围绕这个天平站着的时候,我们会非常频繁地使用这个词!有人认为英语是极富有表现力的语言,但此时找不出更完美的词来表达我们对这款天平的赞美之情。 我们进行所有常规的研究,测量每一个部分,检查每一个组成部分的功能,鉴定用于特别部分的材料,将它与其它实验室天平进行比较,记录我们的发现和想法。这些想法盘旋在脑海里,我们需要一个赛多利斯的天平专家,我们渴望汉斯•吉恩曼能给予我们一些指点。当我们离开天平的时候,我们才冷下来,我们联系了赛多利斯天平博物馆,搜寻资料,重读汉斯的书,给里兹奥•霍特曼发电子邮件,查看所有我们能找到的有关赛多利斯天平的资料。 资料被逐渐地收集起来。这款重量累积天平,产于机械双盘天平发展的末期,当时可改进的空间已经日很小。第二次世界大战之后各种材料的使用已经不再受约束,因此赛多利斯制造了这款天平并为其镀了一层金,但在他们的目录里没有提及此事。 从产品的序列号可确定它产于1952年到至1956年间,与那些没有经过镀金抛光的产品放在一起。资料里说明此款天平的设计定义是“真空产品”。 在一两年之内,赛多利斯又在称盘和重量累积装置之间加放了一根横杆。这款新开发的替代了以前定义的“真空”天平,在第一流的实验室使用过程中具有更高的效果。
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