機(jī)械天平調(diào)修淺析

彭彬

淮南市計(jì)量測(cè)試檢定所 安徽淮南 232001

1 針對(duì)天平靈敏度的調(diào)修

類似TG328A的雙盤天平，天平實(shí)際靈敏性和橫梁重心所處位置有一定關(guān)系，橫梁體和指針質(zhì)量比例能夠影響橫梁重心位置，這種比例關(guān)系在天平生產(chǎn)時(shí)會(huì)有一定要求，所以如果發(fā)生天平靈敏度不合適的情況，切勿對(duì)原裝天平橫梁的配件隨意更換，以免對(duì)天平其他性能造成影響。

天平長(zhǎng)時(shí)間使用后，由于橫梁重心的偏移，靈敏度會(huì)發(fā)生變化。一般來說，如果天平橫梁的重心偏高，會(huì)導(dǎo)致靈敏度高于實(shí)際要求，反之則低于實(shí)際要求。仍以TG328A舉例，正常情況下，如果在秤盤上放10mg小砝碼，要將標(biāo)尺分度值移100分度，不應(yīng)超過100分度，超過則要適當(dāng)調(diào)整，反之亦然。針對(duì)這種情況的調(diào)試方法是：取下天平橫梁，向下旋轉(zhuǎn)重心鉈（靈敏度偏高），或是向上旋轉(zhuǎn)重心鉈（靈敏度偏低），再次進(jìn)行觀測(cè)后根據(jù)觀測(cè)結(jié)果調(diào)整直至滿足要求。對(duì)于多數(shù)天平重心鉈而言，在進(jìn)行位置調(diào)整時(shí)，應(yīng)先松開重心鉈上下兩部分，之后再調(diào)整，等到實(shí)際靈敏度滿足要求后緊固即可。當(dāng)然，由于機(jī)械天平的各項(xiàng)計(jì)量性能存在相互間的關(guān)聯(lián)性，在調(diào)試的過程中或多或少會(huì)對(duì)其他性能產(chǎn)生影響，這在后面的調(diào)試中會(huì)提到[1]。

2 天平空載、全載靈敏度不同的調(diào)修

2.1 確定空載、全載靈敏度的大小關(guān)系

一般來說，機(jī)械天平三個(gè)刀刃的相對(duì)位置分為三種，分別為平線、吃線和離線。

理想狀態(tài)為平線，當(dāng)處于這一狀態(tài)時(shí)，空載、全載靈敏度相同；在很多情況下，天平會(huì)被長(zhǎng)期使用，空載、全載靈敏度會(huì)出現(xiàn)差異，即三刀刃處于吃線或離線的位置狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)這一問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)修，恢復(fù)平線狀態(tài)。

如果存在吃線問題，天平靈敏度會(huì)和載荷質(zhì)量呈正比關(guān)系，從分度值上來看，則可發(fā)現(xiàn)空載分度值比全載要小。

2.2 具體的調(diào)修方法與注意事項(xiàng)

針對(duì)吃線的調(diào)修：仍然以TG328A此類國(guó)產(chǎn)天平為例，吃線的調(diào)修一般是對(duì)邊刀進(jìn)行調(diào)整。

調(diào)整邊刀主要是調(diào)整升刀、降刀螺絲。依然采用前文所述的吃線例子，在實(shí)際工作中，具體的調(diào)整方法是取下懸掛系統(tǒng)以及橫梁，以小扳手將升刀螺絲擰松，之后擰緊降刀螺絲。在這一過程中，要注意松、緊適度，調(diào)整后的松緊量應(yīng)基本相同。之后開始安裝橫梁、懸掛系統(tǒng)，再次檢測(cè)空載、全載分度值情況，使天平最終處于平線狀態(tài)即可。

對(duì)于三刀刃離線位置的調(diào)整，基本步驟和吃線位置大體上相同，不同處在于，當(dāng)處于離線位置時(shí)，天平的全載分度值比空載要小。針對(duì)這一情況，就需要進(jìn)行“升刀”處理，擰松邊刀降刀螺絲，擰緊升刀螺絲，直到天平重新處于平線狀態(tài)[2]。

需要注意的是，對(duì)于升、降刀螺絲的調(diào)整比較依賴操作人員的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)天平的熟悉，如果需要知道最終天平平線時(shí)應(yīng)該對(duì)分度靈敏度進(jìn)行多少個(gè)分度的調(diào)整，可利用以下公式獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)：

式中：

n ：平線時(shí)需要調(diào)整的分度個(gè)數(shù)；n0：空載靈敏度分度個(gè)數(shù)

np ：全載靈敏度分度個(gè)數(shù)；Q0、 P0：空載狀態(tài)下左右盤懸掛系統(tǒng)質(zhì)量；Q、P：全載狀態(tài)下左右盤全載荷砝碼質(zhì)量。

3 針對(duì)天平不等臂的調(diào)修

3.1 確定天平不等臂性誤差

確定天平的不等臂性，可以通過觀察天平在空載和全載情況下的平衡位置關(guān)系。一般來說，在空載平衡位置調(diào)到零點(diǎn)的前提下，在雙盤分別放入兩個(gè)等重的天平最大載荷的砝碼，觀察此時(shí)天平的平衡位置：如果仍為零位，則說明此天平橫梁等臂；否則在短臂的一側(cè)加放標(biāo)準(zhǔn)砝碼，使平衡位置回到零點(diǎn)，加放的標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量越大，則說明天平的不等臂性誤差越大。

實(shí)際情況中，雙盤放入的天平最大載荷砝碼不會(huì)絕對(duì)等重，則需要相互交換兩盤的砝碼進(jìn)行兩次上述操作，來抵消兩個(gè)砝碼之間的誤差，最后將兩次得到平衡位置的平均值作為最后的不等臂性誤差。用公式如下：

式中：

Y ：天平不等臂性誤差；I1：等重砝碼交換前的讀數(shù)；I2：等重砝碼交換后的讀數(shù)。

3.2 具體的調(diào)修方法和注意事項(xiàng)

在外界環(huán)境穩(wěn)定的情況下，對(duì)天平不等臂性進(jìn)行調(diào)修，即是對(duì)天平的兩臂進(jìn)行調(diào)整，使其兩臂相等：用小扳手對(duì)短臂一側(cè)的偏差螺絲進(jìn)行微調(diào)，使其頂向刀盒方向，以達(dá)到增加該側(cè)臂長(zhǎng)的目的。需要注意的是，不可對(duì)長(zhǎng)臂一側(cè)的偏差螺絲進(jìn)行反向調(diào)節(jié)，以避免對(duì)天平造成其他的變動(dòng)性影響[3]。

3.3 偏差調(diào)整量

如同上述對(duì)天平靈敏度的調(diào)整，除去依靠經(jīng)驗(yàn)對(duì)偏差螺絲進(jìn)行調(diào)整之外，也要注意一些事項(xiàng)。例如，調(diào)整天平不等臂性，空載的平衡位置會(huì)隨著調(diào)整的進(jìn)行而發(fā)生改變，即是說在調(diào)整之后，空載平衡位置通常會(huì)發(fā)生變化，不再是零點(diǎn)。針對(duì)這一情況，為了有效防止天平出現(xiàn)不等臂性誤差，僅僅根據(jù)實(shí)際誤差數(shù)值進(jìn)行調(diào)整難以奏效，必須考慮空載零點(diǎn)的變化情況，才能讓空載、全載平衡位置相同。

通常情況下，如果調(diào)整天平不等臂，偏差改變量可達(dá)空載狀態(tài)改變量2-3倍，實(shí)際工作中可以通過偏差調(diào)整量公式進(jìn)行科學(xué)計(jì)算：

綜上所述，是針對(duì)類似TG328A型號(hào)機(jī)械天平一些基本計(jì)量性能的調(diào)試方法，用于天平日常使用中的維護(hù)和調(diào)整，而針對(duì)其他機(jī)械及變動(dòng)性故障，不在此贅述。