机械天平计量性能影响因素分析与常见故障调修

刘学

济南市第二计量检定测试院 山东济南 271100

天平是测量质量的一种重要且有效的设备，在实际中应用最多的就是机械天平。但由于其精确度较高，最高可以达到0.0001g，所以能对计量结果造成影响的因素也是很多的，这些因素不仅有外界造成的、还有其自身因素导致的，这就需要我们充分了解可能造成计量结果偏差的原因，对机械天平经常出现的故障进行调修，保证正常的使用。

1 影响机械天平计量性能的因素

1.1 外界因素的影响

机械天平在测量精度较高的同时，也更容易受到外界因素的影响，如温度、湿度、气流、震动等[1]。第一机械天平在计量过程中会受到温度的影响，由于其工作原理是依据杠杆原理形成的，在室内温度过高或者过低的影响下，就会导致机械天平的测量部件发生热胀冷缩的现象，导致测量结果出现偏差，影响剂量效果；第二机械天平的测量结果还会受到湿度的影响，由于空气中湿度过大，通常为70%以上，会使机械天平和测量物体凝结水珠，造成测量结果不准确，并且湿度过大会导致机械天平的内部结构被锈蚀，造成精度下降甚至损坏；第三是在使用机械天平进行测量的过程中，如果遇到较强的气流作用，就会导致机械天平的稳定性和平衡性下降，是测量的结果发生较大偏差；第四是震动的影响，当摆放机械天平的物体或者是房间，亦或是附近存在铁路、公路、动力设备等震动作用较强的设施时，会对机械天平的测量效果造成很大的影响。

1.2 附着物和锈蚀等原因的影响

机械天平经过长时间的使用后，就有可能沾染上灰尘、油脂、木屑等附着物，并且还有可能被锈蚀，导致其自身的计量性能出现问题[2]。首先是因为灰尘、油脂以及其他的物质沾染到机械天平上，可能会导致内部结构的运转不流畅，导致测量结果不准，或者是这些物质附着后，造成砝码或者被测量物质的质量增加，使测量结果出现偏差；其次是机械天平可能由于砝码、内部结构锈蚀，造成稳定性和平衡性降低，使测量的结果受到影响。

1.3 故障造成的影响

当机械天平发生故障时，如果使用者没有及时排除故障，就会导致测量结果出现偏差。如机械天平的指针不准，就会导致指针的读数向一边偏移几个数位，天平的支撑发生歪斜，导致天平平衡性降低，造成测量结果误差，天平的灵敏度降低会导致机械天平的重量变化反应慢，降低测量的准确性[3]。

2 机械天平常见故障的调修方法

2.1 机械天平的显示屏故障的调修方式

在打开机械天平之后，有时候会出现显示屏的光线不明确、半明半暗或者有条纹的现象，在这种故障下，使用者无法准确的观测计量数值。而出现这种故障的原因第一可能是因为机械天平的灯泡位置发生了偏移，只需要将灯泡位置调回正中间，使灯泡的光线可以被聚光管聚集就可以解决；第二个可能引起这个故障的原因则可能是聚光管的位置不正确，这时我们需要调整聚光管的位置，使显示屏能够清楚的被照亮，之后要将聚光管的固定螺丝拧紧，避免其再次出现位移；同时我们要保证反光镜的干净整洁，避免由于反光镜脏污导致的光线变弱，影响机械天平计量数值的读取。

2.2 机械天平灵敏度故障的调修方式

机械天平的正常灵敏度应该是三把刀刃维持在一条直线上，而经过长期使用后，机械天平的灵敏度不正确是比较常见的一种故障。首先是机械天平的全秤灵敏度不正确，这时我们需要将中间的降刀螺丝拧紧，两边的升刀螺丝拧松来调整机械天平的灵敏度，使三把刀刃在同一条直线上；其次是机械天平的空秤灵敏度，灵敏度正常的机械天平，在左侧托盘上置入10mg的砝码后，指针应当偏移100个分度，否则就是灵敏度出现故障，这时需要我们对重心铊进行调整，使机械天平的空秤灵敏度归于正常；另外是机械天平的左右盘灵敏度出现故障时，要检查天平的中刀是否出现损坏，或者中刀是否沾染附着物、锈蚀，刀垫是否倾斜，在调整或者更换后，在进行调修。

2.3 天平不等臂故障的调修方法

机械天平可能由于自身的不等臂发生故障，造成测量出现偏差，这时需要我们通过拧偏差螺丝来进行调整，但是在调整时只能向刀盒的方向拧，加长短臂，不能将长臂缩短，避免机械天平出现变动性的问题。另一方面造成天平的不等臂出现问题的原因还可能是温度的影响，因此我们在使用机械天平进行测量时，必须按照规定，使用空调等设备令实验室保持恒温，符合机械天平的使用要求，避免因为温度导致故障原因排查不明，调修方式不当造成测量失误；同时在避免机械天平被温度因素影响造成误差的情况下，尤其要注意避免出现单臂受热的情况，造成测量结果产生误差，影响机械天平的计量性能和效果。

3 机械天平调修的注意事项

由于机械天平是由多个部分、许多零件组成的，内部结构之间的关联性、联动性都比较强，所以在进行调修工作时不能对其他零件造成损坏，避免修复一个故障，导致又出现其他的故障，同时要注意拆卸零件、拧螺丝的力度，避免零件移位和螺丝造成误差的发生。

4 结语

机械天平是实验室、学校、及企业使用范围最广、频率最多的质量测量仪器，因此了解可能影响机械天平计量性能的因素，掌握对机械天平常见故障维修的方法就显得十分重要。本文将外界和机械天平自身可能引起计量性能的影响因素进行探讨，对机械天平常见故障的维修方法进行阐述，以保证使用者在进行测量和调修时，能够取得良好的效果，为计量数据的准确性提供保障。