機(jī)械天平計(jì)量性能的調(diào)修技巧

陳璧

【摘 要】天平是各種稱量工作中的重要設(shè)備，可以細(xì)分為電子天平與機(jī)械天平2種。相比電子天平，機(jī)械天平在性能穩(wěn)定性、測(cè)量精度、經(jīng)濟(jì)性等方面具有更大的優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際操作過程中，受到諸多因素的影響，機(jī)械天平可能會(huì)出現(xiàn)某些故障，需要對(duì)其計(jì)量性能進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)試與維修。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械天平；四大計(jì)量性能；調(diào)修技巧

【中圖分類號(hào)】TH715.11 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2018）07-0146-02

1 TG328型機(jī)械分析天平的類型與結(jié)構(gòu)

TG328型機(jī)械分析天平分為A型與B型，這2種型號(hào)的天平在結(jié)構(gòu)組成上存在很多相似之處，不同的是，TG328A型機(jī)械分析天平的掛碼可以變換10 mg～199.990 g范圍之內(nèi)的所需量值，而TG328B型機(jī)械分析天平的掛碼則可以變換10～990 mg范圍之內(nèi)的所需量值，相比TG328A型天平，TG328B型機(jī)械分析天平的稱量速度更快，且操作更為簡(jiǎn)便。圖1顯示的是TG328B型機(jī)械分析天平的結(jié)構(gòu)。

圖1中，數(shù)字1～17分別指橫梁、平衡螺絲、橫梁雙支力銷、吊耳、阻尼器、指針、讀數(shù)光屏、調(diào)整腳、腳墊、開關(guān)旋鈕、零點(diǎn)微調(diào)器、變壓器、中刀盒、圈碼、機(jī)械加碼旋鈕、稱盤、盤托，這些零件也是大部分機(jī)械天平的組成結(jié)構(gòu)。

2 機(jī)械天平穩(wěn)定性的調(diào)修技巧

一般情況下，已經(jīng)處于平衡狀態(tài)的天平在受到外力的作用后會(huì)打破平衡狀態(tài)，而當(dāng)外力消失，天平會(huì)自動(dòng)恢復(fù)到原先的平衡狀態(tài)，我們將這種能力稱為天平的穩(wěn)定性。在諸多影響天平穩(wěn)定性的因素中，天平橫梁重心位置起到了決定性作用。如果橫梁的重心位置處于支點(diǎn)下方的適中位置，那么天平的穩(wěn)定性就高；而如果橫梁的重心位置在支點(diǎn)的下方或者與支點(diǎn)的位置重合，那么天平的穩(wěn)定性就相對(duì)較差。天平的穩(wěn)定性差主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是當(dāng)天平開啟在空載時(shí)，天平表現(xiàn)出不穩(wěn)定或者隨遇平衡的狀況，這種情況發(fā)生的主要原因是天平的重心相對(duì)偏高，這時(shí)只需結(jié)合實(shí)際情況下調(diào)一定程度的重心鉈即可。二是當(dāng)天平開啟在空載時(shí)，指針的擺動(dòng)并無異常，而在全載時(shí)，指針的擺動(dòng)相對(duì)較快且可能停留在任何位置，這一狀況發(fā)生的主要原因是三把刀處于吃線狀態(tài)，針對(duì)這種情況，可以下降邊刀或者上升中刀，以此解決吃線問題。

3 機(jī)械天平靈敏性的調(diào)修技巧

機(jī)械天平的靈敏性是指機(jī)械天平對(duì)于微小重量或者輕微質(zhì)量變化所做出反應(yīng)的性能。通常情況下，會(huì)用靈敏度來對(duì)天平的靈敏性進(jìn)行直觀的反應(yīng)。當(dāng)天平處于空秤平衡狀態(tài)時(shí)，在其中一個(gè)秤盤上放置一個(gè)測(cè)量空秤分度值的砝碼，此時(shí)指針在標(biāo)牌上所移動(dòng)的距離稱為靈敏度。也就是說，天平的靈敏性與天平的分度值呈反比例關(guān)系，分度值越小，天平的靈敏性就越高。因此，通過對(duì)天平的分度值進(jìn)行合理調(diào)整便能實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械天平靈敏性的調(diào)修。如果天平的空秤分度值偏高，全秤分度值偏低并存在超差的現(xiàn)象，那么此時(shí)天平的三把刀處于離線狀態(tài)。基于這種情況，應(yīng)當(dāng)將邊刀升高，直到全秤分度值處于合格范圍之內(nèi)，然后在這一基礎(chǔ)之上對(duì)重心進(jìn)行一定程度的下調(diào)，直至空秤分度值與全秤分度值都處于合格范圍之內(nèi)。而當(dāng)機(jī)械天平空秤分度值接近合格范圍、全秤分度值偏大時(shí)，應(yīng)該降低邊刀，直至空秤分度值和全秤分度值保持一致時(shí)停止。當(dāng)出現(xiàn)天平空秤分度值和全秤分度值都偏大的狀況時(shí)，只需要上升感量秤鉈即可。如果在這一過程之中出現(xiàn)空秤分度值和全秤分度值不相等的情況，可以按照上述的調(diào)修模式進(jìn)行調(diào)修。

4 機(jī)械天平等臂性的調(diào)修技巧

為了保證機(jī)械天平的平衡性，需要對(duì)橫梁兩臂的長(zhǎng)度之差進(jìn)行合理有效的控制，盡量使其無限接近0。一旦機(jī)械天平的兩臂不相等，橫梁的結(jié)果就會(huì)缺乏足夠的準(zhǔn)確性，除此之外，隨著荷載不斷增加，不等臂的誤差也會(huì)隨之增加。理論上，在等臂天平的兩個(gè)秤盤上放置天平最大稱量的砝碼，天平兩邊的力矩應(yīng)當(dāng)保持一致，并使天平處于平衡狀態(tài)。但在實(shí)際操作過程中，受到多種因素的影響，想要達(dá)到理想的水平狀態(tài)較為困難，盡管能夠保證放置在兩個(gè)秤盤中的砝碼質(zhì)量相等，也難以保證天平的指針能夠完全回到空載時(shí)的平衡點(diǎn)位置，而兩者之間的偏差也會(huì)隨著荷載的增加而逐漸增大。一般情況下，導(dǎo)致天平橫梁不等臂的原因主要有2個(gè)：一是周邊溫度對(duì)天平橫梁不等臂造成一定程度的影響。機(jī)械天平是一種十分精密的儀器，對(duì)溫度的變化比較敏感，如果天平兩臂受熱不均勻，就會(huì)導(dǎo)致橫梁結(jié)果不準(zhǔn)確。需要注意的是，如果是溫度造成的影響，應(yīng)當(dāng)采取措施避免或者盡量降低影響，切勿對(duì)天平進(jìn)行調(diào)試或者維修，以免造成人為故障。二是天平的兩臂不完全相等，針對(duì)這一情況，應(yīng)當(dāng)對(duì)天平的兩臂進(jìn)行調(diào)試與維修。在調(diào)修過程中，一般情況是對(duì)短臂進(jìn)行加長(zhǎng)，不要縮短長(zhǎng)臂，避免變動(dòng)性故障的發(fā)生。如果兩臂的偏差較大，僅僅依靠調(diào)修偏差螺絲是不夠的，此時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)邊刀盒的位置進(jìn)行平行移動(dòng)。首先將刀盒之上的對(duì)頂偏差螺絲松開，然后再進(jìn)一步松開刀盒底部上的升刀螺絲，最后將整個(gè)刀盒向等臂位置平行移動(dòng)，等到合適的位置時(shí)，將之前松開的螺絲固定好。

5 機(jī)械天平示值不變性的調(diào)修技巧

機(jī)械天平的示值不變性主要是指保證天平現(xiàn)有狀態(tài)不變的情況下將天平多次開啟，此時(shí)天平平衡位置的再現(xiàn)性。除此之外，天平的示值不變性還能對(duì)天平多次測(cè)量同一物體所得數(shù)據(jù)的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證，也就是說當(dāng)天平測(cè)量同一物體多次所得的數(shù)據(jù)變動(dòng)性越小，說明天平的示值不變性越佳。一般情況下，對(duì)機(jī)械天平的示值不變性造成影響的因素主要如下：{1}沒有調(diào)整好天平水平，造成各個(gè)零部件的位置存在一定偏差，同時(shí)懸掛系統(tǒng)也有可能出現(xiàn)相互碰擦的情況。{2}三把刀不平行，針對(duì)這一原因只需要調(diào)整好三刀的平行性即可。{3}橫梁上的螺絲出現(xiàn)松動(dòng)，找出松動(dòng)的螺絲并將其固定即可。{4}阻尼器安裝錯(cuò)誤，使內(nèi)外筒不水平，并可能出現(xiàn)相互碰擦的情況，針對(duì)這種情況，應(yīng)該正確調(diào)修好內(nèi)外筒水平，并使其周圍的間隙達(dá)到均勻。

6 結(jié)語

首先對(duì)TG328型機(jī)械分析天平的分類及主要構(gòu)成結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，然后在此基礎(chǔ)之上從機(jī)械天平的穩(wěn)定性、靈敏性、等臂性及示值不變性4個(gè)方面分別分析了機(jī)械天平的計(jì)量性能，指出了常見故障發(fā)生的原因，并給出了相應(yīng)的調(diào)修措施。總而言之，機(jī)械天平精密程度較高，易受到各種因素的影響，同時(shí)機(jī)械天平的幾個(gè)計(jì)量性能都是相互聯(lián)系、相互制約的。在日常工作中，工作人員應(yīng)當(dāng)善于觀察，在實(shí)踐中不斷積累與總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提升自身的檢修水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊潔.TG328型機(jī)械分析天平常見故障的原因分析及修理方法的探討[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2013，40（2）：38-39.

[2]夏德志.機(jī)械天平計(jì)量性能的調(diào)修技巧[J].工業(yè)計(jì)量，2017，27（S1）：135-137.

[3]李桂玲.淺談機(jī)械天平計(jì)量性能調(diào)整[J].黑龍江科技信息，2014（7）：8.

[責(zé)任編輯：陳澤琦]