TG328A型機(jī)械天平常見故障及調(diào)修

徐佳杰 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

TG328A型機(jī)械天平常見故障及調(diào)修

徐佳杰 / 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院

0 引言

TG328A型機(jī)械加碼天平準(zhǔn)確度高，性能可靠，廣泛應(yīng)用于分析、化學(xué)等精密測(cè)量實(shí)驗(yàn)室。TG328A型機(jī)械天平組成部件較多，主要由框罩、機(jī)械掛砝碼裝置、橫梁、立柱、制動(dòng)系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)、底座等組成。由于其結(jié)構(gòu)精巧，微小的變化都會(huì)影響其使用，因此對(duì)使用者的要求較高。在日常實(shí)驗(yàn)中TG328A型機(jī)械天平往往會(huì)突發(fā)各種各樣的故障，本文從光學(xué)系統(tǒng)、機(jī)械部分、計(jì)量性能調(diào)修三個(gè)方面介紹其常見故障及調(diào)修。TG328A型機(jī)械天平結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 TG328A型機(jī)械天平結(jié)構(gòu)

1 光學(xué)系統(tǒng)的常見故障與調(diào)修

首先從光學(xué)系統(tǒng)方面介紹機(jī)械天平日常使用過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法。

1）天平開啟后燈泡不亮

更換燈泡，檢查是否燈泡損壞；檢查電源通路、開關(guān)、插座等硬件是否損壞；檢查底板下彈簧開關(guān)的彈簧片接觸點(diǎn)是否斷路。接觸點(diǎn)金屬長(zhǎng)期暴露在空氣中，尤其是潮濕空氣中容易產(chǎn)生氧化層，造成上下接觸點(diǎn)間斷路而無法通電?？捎娩S刀或砂紙磨去氧化物，直至露出金屬部分。

2）燈光忽明忽暗

彈簧開關(guān)接觸不良；

電源電壓不穩(wěn)定。

3）燈泡亮而投影屏上無光

光路不通?？捎冒准?jiān)诰酃夤?、立柱下透光孔、放大鏡、各反射鏡之間逐步排查光路，調(diào)整至有光。

4）燈泡亮但投影屏上光線暗

光線經(jīng)過聚光管但是未聚焦。將燈光罩連同聚光管一同取下，經(jīng)過聚光管的光線在白紙上應(yīng)形成凝聚的明亮圓形亮斑?？蓪艄庹值墓潭萁z松開，調(diào)節(jié)燈泡到聚光管的距離，以使光線出現(xiàn)亮圓，裝回后能使投影屏上出現(xiàn)明顯亮強(qiáng)光。

5）投影屏上所見分度模糊

放大鏡焦距不準(zhǔn)。松開固定螺絲，前后調(diào)整焦距，使刻度顯示清晰，然后旋緊固定螺絲。

6）投影屏上分度或高或低甚至只見光不見分度

投影屏右邊的調(diào)節(jié)旋鈕可調(diào)節(jié)刻度線上下距離，使之位于投影屏中間位置。

7）關(guān)閉天平后燈泡仍然亮

關(guān)閉天平后底板下彈簧片之間距離過小，上下接觸點(diǎn)靠碰。撥開彈簧片之間的距離，使之在天平休止?fàn)顟B(tài)下上下接觸點(diǎn)脫離接觸。

2 機(jī)械部分的常見故障與調(diào)修

機(jī)械天平的機(jī)械部分零部件較復(fù)雜，因此也容易出現(xiàn)故障。

1）水準(zhǔn)器

天平的傾斜會(huì)影響各個(gè)機(jī)械部件的落位。機(jī)械天平的水準(zhǔn)器固定在立柱上，位于天平靠后位置。觀察時(shí)應(yīng)從上往下俯視，水平氣泡應(yīng)在黑線圓圈的中間，如若超出圓圈應(yīng)調(diào)節(jié)底部的2個(gè)水平調(diào)整腳。

2）阻尼器

阻尼器內(nèi)外阻尼筒的碰擦是引起天平靠碰的一個(gè)常見原因。由天平不水平導(dǎo)致的碰擦可以通過調(diào)整水平來調(diào)整；由內(nèi)外阻尼筒間隙不均勻引起的可以將外阻尼筒的固定螺絲旋松，調(diào)整內(nèi)外阻尼筒間隙，使之均勻，然后旋緊固定螺絲。

3）盤托

盤托顧名思義是起到托住秤盤的作用，位于左右秤盤下部中心位置。盤托的位置要適中，過高會(huì)頂住秤盤引起靠碰，無法稱量，過低會(huì)引起秤盤晃動(dòng)。

調(diào)整時(shí)，先卸下秤盤，取出盤托，松開緊固螺帽，調(diào)整高度調(diào)節(jié)螺絲使高度適宜。調(diào)整后在天平關(guān)閉狀態(tài)下輕推秤盤，在3～4次晃動(dòng)后能自動(dòng)停止為宜。

4）跳針

跳針是指，當(dāng)天平開啟后指針向前或向后跳動(dòng)一下后再恢復(fù)擺動(dòng)。跳針嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使得標(biāo)尺靠碰到固定標(biāo)牌。

（1）空秤的跳針主要是中刀縫前后不均勻引起的。指針向前跳是前面縫隙小，指針向后跳是后面間隙小，相當(dāng)于橫梁不垂直，前后傾斜。

中刀縫引起的跳針可通過托梁支柱螺絲來調(diào)整。首先將正面的定位螺釘擰松，然后根據(jù)跳針情況升高或降低前后兩個(gè)托梁支柱螺絲，調(diào)整到中刀縫前后均勻，擰緊定位螺絲。

（2）空秤不跳全秤量跳主要是由于邊刀縫前后不均勻引起的。指針向前跳是前面縫隙小，指針向后跳是后面間隙小，相當(dāng)于吊耳前后傾斜。

邊刀縫引起的跳針可通過左右吊耳的前后支柱螺絲來調(diào)整?？捎靡桓鶕芄鞑迦胫е萁z上部孔眼中，根據(jù)跳針情況升高或降低支柱螺絲，調(diào)整到刀縫前后均勻、不再跳針即可。

5）帶針

帶針是指，當(dāng)天平開啟后指針先向一個(gè)方向傾斜，然后再返回恢復(fù)正常擺動(dòng)的現(xiàn)象。這是由于左右邊刀刀縫大小不一引起的。開啟天平后刀縫小的一邊先接觸，產(chǎn)生帶針現(xiàn)象。指針向左傾斜說明右邊先接觸即右邊刀縫小。反之，指針向右說明左邊先接觸即左邊刀縫小。

邊刀縫引起的帶針可通過左右吊耳的前后支柱螺絲來調(diào)整?？捎靡桓鶕芄鞑迦胫е萁z上部孔眼中，根據(jù)帶針情況升高或降低前后兩個(gè)支柱螺絲，調(diào)整到左右刀縫大小一致、不再帶針即可。

6）刀縫

在跳針、帶針的調(diào)整中涉及到左、中、右3刀刀縫的調(diào)整，這里不僅要刀縫前后均勻、左右一致，對(duì)刀縫間隙的大小也有一定的要求：一般中刀縫0.5～0.8 mm，邊刀縫0.3～0.5 mm，中刀縫應(yīng)大于邊刀縫，邊刀縫大小應(yīng)一致。

若中刀縫過大，開啟天平后中刀刃與刀承會(huì)撞擊振動(dòng)，容易移位和損壞刀刃；若邊刀縫過大，開啟天平后吊耳容易搖晃傾斜；若刀縫過小，天平關(guān)閉時(shí)易磨損刀口，天平開啟時(shí)易碰撞刀口，導(dǎo)致無法正常使用。

7）靠碰

機(jī)械天平在使用時(shí)常出現(xiàn)機(jī)械部件間的靠碰，或者說擦靠現(xiàn)象。有很多因素會(huì)導(dǎo)致這一現(xiàn)象，需要一一排查。

（1）落位不準(zhǔn)：由水平傾斜或零部件放置不準(zhǔn)確導(dǎo)致的各零部件位置不正，相互靠碰，使得橫梁不能自由擺動(dòng)，可通過調(diào)節(jié)水平或零部件正確放置解決。

（2）阻尼筒內(nèi)外筒相互擦靠：可從天平上方俯視，內(nèi)外阻尼筒之間應(yīng)有足夠間隙，且間隙均勻。

（3）指針與標(biāo)牌擦靠：開啟天平，從右側(cè)觀察標(biāo)尺與標(biāo)牌是否擦靠。如有擦靠，調(diào)整標(biāo)牌位置。切忌不可通過彎曲指針來解決擦靠問題。

（4）吊耳和刀盒附近的擦靠：從俯視、側(cè)視觀察吊耳和刀盒附近零部件是否有擦靠，如有則調(diào)整至適合位置。

（5）機(jī)械加碼裝置：從正視、俯視、側(cè)視多個(gè)角度觀察砝碼之間、砝碼與掛鉤、砝碼與秤盤有無觸碰，如有則調(diào)整至不觸碰即可。

（6）盤托頂住秤盤：由盤托頂住秤盤引起的靠碰，可通過降低盤托高度解決。

（7）細(xì)小的纖維絲或蜘蛛絲：對(duì)天平各部位進(jìn)行細(xì)致的檢查，橫梁及懸掛系統(tǒng)等部位有纖維絲或蜘蛛絲的鉤碰、纏繞、牽掛時(shí)應(yīng)予以清理。

3 計(jì)量性能調(diào)修

1）瑪瑙刀口

天平橫梁上有三個(gè)瑪瑙刀口。瑪瑙刀口的好壞直接關(guān)系到天平的計(jì)量性能。天平的穩(wěn)定性、靈敏度、變動(dòng)性、等臂和偏感都與刀口有關(guān)。

刀口應(yīng)平整，無磨損、透光、缺口等現(xiàn)象?？捎梅糯箸R進(jìn)行目力檢查。對(duì)于細(xì)小的缺口也可用指甲檢查。用指甲沿著刀刃一端滑行到另一端應(yīng)順暢無阻，若感覺刀刃稍有阻力就是有微小缺口。指甲能檢查出目力不易發(fā)現(xiàn)的問題。

2）空秤分度值

空秤分度值的誤差可以通過調(diào)整橫梁后部的感量鉈來調(diào)整。降低感量鉈空秤分度值變?。簧吒辛裤B空秤分度值變大，但是天平穩(wěn)定性變差。需要注意的是，感量鉈在調(diào)整空秤分度值時(shí)也會(huì)對(duì)全秤量分度值有影響，但是影響程度比空秤要小。并且感量鉈只適用空秤分度值誤差較小時(shí)的調(diào)整。誤差較大時(shí)應(yīng)結(jié)合全秤量分度值一起進(jìn)行整體調(diào)整。

調(diào)整感量鉈后會(huì)影響橫梁重心，一般天平的平衡位置會(huì)受影響。

3）全秤量分度值

全秤量分度值誤差的調(diào)整可通過左右邊刀盒下方的升降螺絲來調(diào)整。

TG328A型機(jī)械天平左邊刀盒附近是掛砝碼部件，且左邊刀盒只有降螺絲沒有升螺絲，因此一般都是調(diào)整右邊刀盒的升降螺絲。刀盒下方中間為降刀螺絲，左右兩邊貫穿橫梁的為升刀螺絲。

提高全秤量分度值時(shí)應(yīng)升刀，此時(shí)應(yīng)先放松中間的降刀螺絲，然后左右升刀螺絲同時(shí)擰緊，抬高邊刀。需要注意的是，左右升刀螺絲擰緊程度應(yīng)相同，否則會(huì)導(dǎo)致刀的傾斜。邊刀盒升降螺絲的調(diào)整會(huì)影響天平的不等臂性誤差。

調(diào)整全秤量分度值也會(huì)對(duì)空秤分度值有影響，但影響程度比全秤量小，所以在調(diào)整時(shí)要綜合考慮空秤誤差。常見的分度值誤差情況都是全秤量分度值小于空秤分度值。以此為例，應(yīng)先將全秤分度值調(diào)大，略微超過空秤分度值，且兩者均應(yīng)在100個(gè)分度附近，然后調(diào)整感量鉈，使得空秤和全秤分度值都符合允差要求。

4）左右盤分度值

橫梁不水平會(huì)引起左右盤分度值誤差，應(yīng)調(diào)整左右托梁支柱螺絲的高低，以使橫梁水平。

5）不等臂性

不等臂性誤差主要是通過左右邊刀盒旁邊的偏差螺絲來調(diào)整的。調(diào)整時(shí)應(yīng)注意以下問題：

（1）小偏差只調(diào)偏差螺絲；（2）較大偏差調(diào)升降螺絲；

（3）巨大偏差調(diào)整刀盒，使其整體水平右移；

（4）調(diào)一臂不調(diào)兩臂，即調(diào)短臂不調(diào)長(zhǎng)臂，調(diào)右臂不調(diào)左臂。若兩臂都調(diào)整，會(huì)影響天平的其他計(jì)量性能，引起反復(fù)調(diào)整，因而只能調(diào)一臂。左臂邊刀盒只有降刀螺絲，且有掛砝碼的影響，調(diào)整有局限性。而右臂邊刀盒有升降螺絲，條件齊全，因而提倡調(diào)整右臂。

偏差螺絲都是緊緊頂住刀盒的，一旦放松螺絲，刀盒位置變動(dòng)會(huì)引發(fā)很多計(jì)量性能的改變和重新調(diào)整，因此只調(diào)短臂，偏差螺絲把刀盒往外頂，以增加臂長(zhǎng)。

（5）寧調(diào)10次接近，不強(qiáng)調(diào)一次合格

偏差螺絲比較靈敏，稍微調(diào)整一絲就是幾個(gè)分度值的變化。調(diào)整起來要靠手感，操作要多練習(xí)，熟能生巧。要一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)整，寧可多調(diào)幾次，而不要一次過頭，以免導(dǎo)致左右兩臂交替邊長(zhǎng)而反復(fù)調(diào)整，影響天平的各項(xiàng)計(jì)量性能，甚至把邊刀盒頂出橫梁左右末端，引起天平整體重新調(diào)整。

（6）調(diào)整量應(yīng)多調(diào)出一些，如不等臂誤差20分度，應(yīng)反向調(diào)出10分度，即超出50%。

（7）不等臂性誤差較大時(shí)可適當(dāng)加小砝碼，以逐步調(diào)整誤差

TG328A型機(jī)械天平標(biāo)尺范圍為±10 mg，在不等臂性誤差較大情況下標(biāo)尺上看不到讀數(shù)，這時(shí)可以加上小片砝碼使標(biāo)尺上有讀數(shù)，然后逐步調(diào)整并逐步減少小片砝碼的質(zhì)量，直至不等臂誤差調(diào)整完畢。

6）變動(dòng)性

天平的變動(dòng)性主要是各部件的松動(dòng)引起的。

天平經(jīng)長(zhǎng)期使用，尤其是有振動(dòng)影響的情況下，天平各部件支柱螺絲等的松動(dòng)，天平橫梁上左右平衡鉈的松動(dòng)、滑牙等均可能發(fā)生。

天平三刀不平行會(huì)影響全秤量示值變動(dòng)性變大，可通過調(diào)整傾斜的刀使其平行。

4 結(jié)語

1）天平的每個(gè)計(jì)量性能并不是孤立的，而是密切聯(lián)系、互相影響制約的。

感量鉈的調(diào)整會(huì)影響天平穩(wěn)定性，全秤量分度值的調(diào)整會(huì)影響不等臂性，不等臂性調(diào)整過大會(huì)反過來影響全秤量分度值誤差。這些調(diào)整又都會(huì)影響天平空秤的零點(diǎn)。因此在天平計(jì)量性能的調(diào)修時(shí)應(yīng)綜合考慮，并按一定順序，以避免重復(fù)調(diào)整。一般順序?yàn)椋鹤儎?dòng)性，左右盤誤差、分度值誤差、不等臂性誤差。以上調(diào)整全部完成后再調(diào)整天平空秤的平衡位置。尤其注意調(diào)整不等臂性時(shí)要遵循幾點(diǎn)調(diào)修注意事項(xiàng)。

2）機(jī)械天平結(jié)構(gòu)精巧，微小的變化都會(huì)影響其性能，所出現(xiàn)的故障也是多種多樣，并且往往是由多個(gè)方面、多個(gè)部件共同影響。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，使用者以及維修人員可根據(jù)本文上述內(nèi)容細(xì)心地一一排查。

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選取四種傳統(tǒng)數(shù)字調(diào)制方式FSK、ASK、PSK和DPSK進(jìn)行性能仿真，為信道疊加高斯白噪聲，忽略間串?dāng)_，采用相干解調(diào)，可見ASK的抗噪聲性能最差，PSK與DPSK性能相對(duì)優(yōu)秀，實(shí)際應(yīng)用中多采用DPSK。

4 結(jié)語

電力線載波通信可靠性作為智能電網(wǎng)建設(shè)的基本指標(biāo)具有重要研究意義。本文對(duì)影響電力線載波通信可靠性的阻抗特性、衰減、噪聲干擾等因素進(jìn)行了特性分析，得出通過改善阻抗特性、屏蔽噪聲干擾、采用先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)等措施可以有效提高電力線載波通信可靠性的結(jié)論。

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Methods for improving the reliability of power line carrier communication

Huang Hong，Shao Qiang，Xu Rui，Jiang Suna
（1.Measurement Science Research Institute of Fujian Province；2.State Gyid Fuzhou Electric Power Supply Compang；3.Qingdao Topscomm Communication Co.，Ltd）

Factors like impedance characteristic， attenuation， noise and so on that affect the reliability of power line carrier communication are analyzed. On the basis of that， methods for improving the reliability of power line carrier communication are discussed， including the improvement of impedance characteristic， noise interference shielding，the adoption of advanced modulation technique.

power line carrier communication； reliability； impedance characteristic； noise； modulation technique