机械天平调修浅析

2019-04-20彭彬

商品与质量 2019年37期

彭彬

淮南市计量测试检定所安徽淮南 232001

1 针对天平灵敏度的调修

类似TG328A的双盘天平，天平实际灵敏性和横梁重心所处位置有一定关系，横梁体和指针质量比例能够影响横梁重心位置，这种比例关系在天平生产时会有一定要求，所以如果发生天平灵敏度不合适的情况，切勿对原装天平横梁的配件随意更换，以免对天平其他性能造成影响。

天平长时间使用后，由于横梁重心的偏移，灵敏度会发生变化。一般来说，如果天平横梁的重心偏高，会导致灵敏度高于实际要求，反之则低于实际要求。仍以TG328A举例，正常情况下，如果在秤盘上放10mg小砝码，要将标尺分度值移100分度，不应超过100分度，超过则要适当调整，反之亦然。针对这种情况的调试方法是：取下天平横梁，向下旋转重心铊（灵敏度偏高），或是向上旋转重心铊（灵敏度偏低），再次进行观测后根据观测结果调整直至满足要求。对于多数天平重心铊而言，在进行位置调整时，应先松开重心铊上下两部分，之后再调整，等到实际灵敏度满足要求后紧固即可。当然，由于机械天平的各项计量性能存在相互间的关联性，在调试的过程中或多或少会对其他性能产生影响，这在后面的调试中会提到[1]。

2 天平空载、全载灵敏度不同的调修

2.1 确定空载、全载灵敏度的大小关系

一般来说，机械天平三个刀刃的相对位置分为三种，分别为平线、吃线和离线。

理想状态为平线，当处于这一状态时，空载、全载灵敏度相同；在很多情况下，天平会被长期使用，空载、全载灵敏度会出现差异，即三刀刃处于吃线或离线的位置状态，当发现这一问题时，应及时调修，恢复平线状态。

如果存在吃线问题，天平灵敏度会和载荷质量呈正比关系，从分度值上来看，则可发现空载分度值比全载要小。

2.2 具体的调修方法与注意事项

针对吃线的调修：仍然以TG328A此类国产天平为例，吃线的调修一般是对边刀进行调整。

调整边刀主要是调整升刀、降刀螺丝。依然采用前文所述的吃线例子，在实际工作中，具体的调整方法是取下悬挂系统以及横梁，以小扳手将升刀螺丝拧松，之后拧紧降刀螺丝。在这一过程中，要注意松、紧适度，调整后的松紧量应基本相同。之后开始安装横梁、悬挂系统，再次检测空载、全载分度值情况，使天平最终处于平线状态即可。

对于三刀刃离线位置的调整，基本步骤和吃线位置大体上相同，不同处在于，当处于离线位置时，天平的全载分度值比空载要小。针对这一情况，就需要进行“升刀”处理，拧松边刀降刀螺丝，拧紧升刀螺丝，直到天平重新处于平线状态[2]。

需要注意的是，对于升、降刀螺丝的调整比较依赖操作人员的经验和对天平的熟悉，如果需要知道最终天平平线时应该对分度灵敏度进行多少个分度的调整，可利用以下公式获取准确数据：

式中：

n ：平线时需要调整的分度个数；n0：空载灵敏度分度个数

np ：全载灵敏度分度个数；Q0、 P0：空载状态下左右盘悬挂系统质量；Q、P：全载状态下左右盘全载荷砝码质量。

3 针对天平不等臂的调修

3.1 确定天平不等臂性误差

确定天平的不等臂性，可以通过观察天平在空载和全载情况下的平衡位置关系。一般来说，在空载平衡位置调到零点的前提下，在双盘分别放入两个等重的天平最大载荷的砝码，观察此时天平的平衡位置：如果仍为零位，则说明此天平横梁等臂；否则在短臂的一侧加放标准砝码，使平衡位置回到零点，加放的标准砝码质量越大，则说明天平的不等臂性误差越大。

实际情况中，双盘放入的天平最大载荷砝码不会绝对等重，则需要相互交换两盘的砝码进行两次上述操作，来抵消两个砝码之间的误差，最后将两次得到平衡位置的平均值作为最后的不等臂性误差。用公式如下：

式中：

Y ：天平不等臂性误差；I1：等重砝码交换前的读数；I2：等重砝码交换后的读数。

3.2 具体的调修方法和注意事项

在外界环境稳定的情况下，对天平不等臂性进行调修，即是对天平的两臂进行调整，使其两臂相等：用小扳手对短臂一侧的偏差螺丝进行微调，使其顶向刀盒方向，以达到增加该侧臂长的目的。需要注意的是，不可对长臂一侧的偏差螺丝进行反向调节，以避免对天平造成其他的变动性影响[3]。

3.3 偏差调整量

如同上述对天平灵敏度的调整，除去依靠经验对偏差螺丝进行调整之外，也要注意一些事项。例如，调整天平不等臂性，空载的平衡位置会随着调整的进行而发生改变，即是说在调整之后，空载平衡位置通常会发生变化，不再是零点。针对这一情况，为了有效防止天平出现不等臂性误差，仅仅根据实际误差数值进行调整难以奏效，必须考虑空载零点的变化情况，才能让空载、全载平衡位置相同。

通常情况下，如果调整天平不等臂，偏差改变量可达空载状态改变量2-3倍，实际工作中可以通过偏差调整量公式进行科学计算：