機(jī)械天平的橫梁不等臂性誤差的調(diào)修

摘要：橫梁是機(jī)械天平的主要部件，天平在使用的過程中，橫梁會出現(xiàn)不同程度的不等臂性，使天平在測量的過程中出現(xiàn)誤差，影響質(zhì)量測量的精準(zhǔn)度。本文通過對天平橫梁不等臂性誤差的原因進(jìn)行分析，探討天平橫梁不等臂性誤差的調(diào)修方式。

關(guān)鍵詞：機(jī)械天平；橫梁；不等臂性；調(diào)修

前言

機(jī)械天平在質(zhì)量的測量中使用比較廣泛，機(jī)械天平與其他的儀器同樣在出廠的時(shí)候應(yīng)經(jīng)進(jìn)行了精密的調(diào)試，以便在儀器的使用過程中盡可能的展示自身的優(yōu)越性。但是，在儀器出廠與使用的過程中，預(yù)先的設(shè)定會有不同程度的改變，導(dǎo)致儀器在使用的過程中出現(xiàn)誤差【1】。機(jī)械天平也如此，在天平運(yùn)輸以及使用的過程中，天平的橫梁會出現(xiàn)不等臂性的誤差，影響質(zhì)量測量的精準(zhǔn)性。因此，在天平的使用的過程中對橫梁不等臂原因的探討以并對其進(jìn)行調(diào)修是保證質(zhì)量測量的有效措施，本文對此進(jìn)行研究。

1.天平不等臂的原因

1.1溫度因素

天平是比較精密的衡量儀器，所以，天平上的元件本身所發(fā)生的微小的變化都會對天平的測量結(jié)果產(chǎn)生影響，最常見的就是天平在存放以及使用的過程中由于天平的兩臂受熱不均勻或是單臂受熱導(dǎo)致的天平兩臂的不等長，在這種情況下對質(zhì)量進(jìn)行測量，則會影響到質(zhì)量的測量結(jié)果。

1.2材質(zhì)因素

不同材質(zhì)在同一環(huán)境下的膨脹系數(shù)不同，所以，在制作天平的的時(shí)候要選用膨脹系數(shù)較小的材質(zhì)來制作天平，以免環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，天平某元件的膨脹程度不一樣而喪失天平的精準(zhǔn)度。特別是天平兩臂制作材料的選擇，如果選用膨脹系數(shù)較大的材質(zhì)制作，則當(dāng)氣溫發(fā)生變化的時(shí)候會直接影響到天平的測量結(jié)果。

1.3本身誤差

盡管天平在出廠之前一定會進(jìn)過質(zhì)量檢測并將天平的性能調(diào)至最好狀態(tài)，但是在天平的使用與運(yùn)輸?shù)倪^程中，天平的兩臂會出現(xiàn)或多或少的誤差，進(jìn)而影響到天平的精準(zhǔn)度。此外，天平經(jīng)過長時(shí)間的使用之后，兩臂會出現(xiàn)偏差，如果調(diào)節(jié)的方式不對，不但不能將偏差調(diào)節(jié)到相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍之內(nèi)，還有可能使偏差增大。

2.不等臂誤差的檢查

目前，對不等臂誤差的檢查方法主要是通過選用天平最大荷載的兩個(gè)對等砝碼，用交換平均值的方式來確定其誤差的大小，然后評估天平的使用時(shí)間、存放環(huán)境等因素，分析天平出現(xiàn)誤差的原因，根據(jù)所檢測的誤差的大小以及誤差出現(xiàn)的原因來確定調(diào)修的方式。

3.不等臂誤差的調(diào)修

3.1溫度因素引起的誤差調(diào)修

經(jīng)過評估，如果能確定是由于溫度的因素使天平出現(xiàn)不等臂誤差，通常要對天平所存放的環(huán)境進(jìn)行改變，而不需要調(diào)整天平的橫梁。通過對溫度因素進(jìn)行干預(yù)，來去除導(dǎo)致天平不等臂誤差的原因，天平的不等臂誤差就會自動(dòng)恢復(fù)。

3.2材質(zhì)因素引起的誤差調(diào)修

天平的不等臂誤差如果是受制作的材質(zhì)所影響，則要向廠家反饋信息，同時(shí)向廠家獲取技術(shù)支持。此外要了解天平制作所使用的材質(zhì)，進(jìn)而為天平的存放與使用盡可能提供適合的環(huán)境，盡量避免材質(zhì)問題導(dǎo)致的不等臂誤差。相信隨著科技的不斷發(fā)展，由于材質(zhì)問題導(dǎo)致的天平出現(xiàn)不等臂誤差的現(xiàn)象會逐漸的消失。

3.3本身誤差的調(diào)修

天平的兩臂也可能會在運(yùn)輸?shù)耐局幸约笆褂玫倪^程中出現(xiàn)兩臂不等的現(xiàn)象，天平本身設(shè)計(jì)了調(diào)整兩臂長度的螺絲，但是，對天平臂的長度進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候只能加長斷臂，但是不能縮短長臂，否則容易引起機(jī)械性的故障。

3.4天平不等臂誤差較大時(shí)的調(diào)修

天平的不等臂性誤差較大的時(shí)候，單靠調(diào)整天平設(shè)置的偏差螺絲是不行的，因?yàn)樘炱降钠盥萁z只能進(jìn)行微小的調(diào)整，如果調(diào)整的幅度較大，即便使天平的的誤差調(diào)整好，刀盒也會被頂歪的，刀盒處于傾斜狀態(tài)，天平的衡量功能也難免因此受到影響【2】。因此，誤差較大的時(shí)候不能使用偏差螺絲對天平進(jìn)行調(diào)整，這種情況下可以平行移動(dòng)刀盒的位置來達(dá)到調(diào)整誤差的目的，但是對刀盒進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)候不允許偏差螺絲與刀盒之間有縫隙。

3.5天平偏差量的調(diào)整

在對天平的偏差量進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，由于調(diào)整誤差之前，天平的空載點(diǎn)是零點(diǎn)，而調(diào)整了偏差量之后，天平的空載點(diǎn)也會發(fā)生變化，所以天平的調(diào)整量并不是天平的偏差量【3】。通過實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，要想將天平一次性調(diào)整好，天平的調(diào)整量設(shè)置為天平的偏差量的60%，然后使用全量砝碼進(jìn)行調(diào)整，一次即可將天平的誤差調(diào)整至允許的范圍內(nèi)。

4.綜上所述

根據(jù)我國JJG98- 2006《機(jī)械天平》中的規(guī)定，新生產(chǎn)的天平不等臂在3個(gè)分度之內(nèi)、正在使用中的天平的不等臂在9個(gè)分度之內(nèi)即為合格。可以使用以上標(biāo)準(zhǔn)對天平的合格與否進(jìn)行評價(jià)，對不合格的天平尋找其不等臂誤差的原因，根據(jù)其不等臂誤差出現(xiàn)的原因?qū)μ炱竭M(jìn)行調(diào)修，以保證天平的在質(zhì)量測中的精準(zhǔn)度。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，從天平的制作、運(yùn)輸、使用各個(gè)環(huán)節(jié)上對天平不等臂誤差進(jìn)行控制，進(jìn)而降低天平不等臂誤差出現(xiàn)的幾率，對天平的不等臂誤差的進(jìn)行調(diào)節(jié)的方式也會隨著天平制作技術(shù)的提高變得簡捷。

參考文獻(xiàn)：

[1]林文章.機(jī)械天平橫梁不等臂性誤差的檢測與調(diào)修[J].中國計(jì)量，2013，10：114-115.

[2]蔡妍.淺談機(jī)械天平不等臂性誤差的調(diào)修[J].技術(shù)與市場，2012，05：226.

[3]楊春艷.淺談機(jī)械天平衡量不等臂性誤差及其調(diào)整[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2011，10：43+45.

作者簡介：杜麗雯（1986-），女，江蘇人，江南大學(xué)（本科），無錫市計(jì)量檢定測試中心（無錫成名勞務(wù)派遣有限公司<代理>），助理工程師。研究方向：工程技術(shù)類機(jī)械系列專業(yè)。