影響機(jī)械天平計(jì)量準(zhǔn)確性因素的探討

茅健 蒯翀 朱艷

【摘? 要】現(xiàn)如今，我國(guó)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，在日常生活中，計(jì)量工具有很多種，機(jī)械天平計(jì)量就是被廣泛使用的一種計(jì)量工具，該種計(jì)量工具應(yīng)用歷史十分悠久，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，計(jì)量原理簡(jiǎn)單，所以受到了人們的普遍歡迎，但是隨著長(zhǎng)時(shí)間的使用，人們?cè)絹?lái)越受到其計(jì)量不準(zhǔn)的困擾，為了提高其準(zhǔn)確性，應(yīng)該采取有效的措施。主要通過(guò)影響機(jī)械天平計(jì)量準(zhǔn)確性的因素的介紹，進(jìn)而探討了其提高方法，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械天平;計(jì)量;準(zhǔn)確性;因素

引言

機(jī)械天平一直是計(jì)量方面的首選工具，這種工具具有多種優(yōu)點(diǎn)，適用于多種場(chǎng)合，使用起來(lái)十分便捷。隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械天平不斷發(fā)展，形成了不同形式、不同外觀、不同使用方法的天平計(jì)量體系。這些機(jī)械天平雖然有著很大的不同，但是工作原理以及采用的各種平衡條件都是相同的。計(jì)量工具對(duì)人們的日常生活和交易意義重大，在一定程度上維護(hù)著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的穩(wěn)定，因此如何提高天平的準(zhǔn)確性成為計(jì)量過(guò)程關(guān)注的焦點(diǎn)。

1.影響機(jī)械天平計(jì)量準(zhǔn)確性因素

1.1室內(nèi)溫度對(duì)機(jī)械天平計(jì)量準(zhǔn)確性的影響

在對(duì)機(jī)械天平進(jìn)行存放的過(guò)程中，對(duì)其室內(nèi)環(huán)境溫度的控制有著十分中的意義，如果其存放天平的房間中，其溫度出現(xiàn)偏高或者偏低的現(xiàn)象，那么就會(huì)使得機(jī)械天平中內(nèi)部結(jié)構(gòu)的零件，受到溫度的影響出現(xiàn)熱脹或者冷縮的現(xiàn)象，這就使得機(jī)械天平在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，自身的計(jì)量效果受到了嚴(yán)重的影響。而且其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到室內(nèi)溫度的影響，而出現(xiàn)較大的變化，這樣也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械天平的靈敏度受到影響，使其在實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，無(wú)法對(duì)物品的計(jì)量結(jié)果做出準(zhǔn)確的判斷。另外，機(jī)械天平零件的損壞，也會(huì)使得機(jī)械天平的穩(wěn)定性受到極大的影響。由此可見(jiàn)，室內(nèi)溫度的變化，對(duì)機(jī)械天平計(jì)量的準(zhǔn)確性有著嚴(yán)重的影響，因此我們來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制管理的過(guò)程中，就需要采用相應(yīng)的技術(shù)手段來(lái)對(duì)其進(jìn)行有效的控制，從而使其準(zhǔn)確性得到保障。

1.2機(jī)械天平結(jié)構(gòu)

機(jī)械天平具有穩(wěn)定性、靈敏性和示值變動(dòng)性，機(jī)械天平的這些性能不良都會(huì)影響其準(zhǔn)確性。其中，穩(wěn)定性是指機(jī)械天平的橫梁受到外界干擾后還能回到最初的平衡位置的能力;靈敏性是指機(jī)械天平本身具有的察覺(jué)外界放在天平托盤(pán)里的物體質(zhì)量輕重改變的能力;示值變動(dòng)性是指在機(jī)械天平的托盤(pán)里放同一重物，無(wú)論歷經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間或者開(kāi)和關(guān)，機(jī)械天平都能找到最初的平衡點(diǎn)并具有與其重合的能力。機(jī)械天平橫梁的重心與支點(diǎn)的相對(duì)位置是影響天平穩(wěn)定性的主要因素。如果橫梁重心位置在天平支點(diǎn)的下方，那么天平的穩(wěn)定性呈現(xiàn)良好狀態(tài)。如果天平的橫梁重心位置與天平支點(diǎn)重合或者在支點(diǎn)的上方，那么機(jī)械天平的穩(wěn)定性在工作中呈現(xiàn)差的狀態(tài)。天平的穩(wěn)定性差，直接影響機(jī)械天平計(jì)量的準(zhǔn)確性。天平的橫梁重心位置在支點(diǎn)下方的高低是影響天平靈敏性的主要因素，當(dāng)天平橫梁重心位置在支點(diǎn)下方越低時(shí)天平的靈敏度越低，當(dāng)橫梁重心位置在天平支點(diǎn)下方越高時(shí)，機(jī)械天平的靈敏度越高。但是，并不能永無(wú)止境地調(diào)節(jié)橫梁位置的高低，否則影響靈敏度的空感和全感的一致性，也會(huì)影響天平的整體靈敏度。

2.如何提高計(jì)量的準(zhǔn)確性

2.1校正法

盡量在同一臺(tái)天平上使用同一組砝碼，對(duì)于選擇好的天平，使用前一定要先校正，克服天平本身所產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。可選定一個(gè)已經(jīng)稱(chēng)量準(zhǔn)確的物體，用此物體來(lái)校正天平的精度，如果測(cè)量結(jié)果與準(zhǔn)確物體不符合的話，就要分析原因，然后再校正。一般情況下，對(duì)于長(zhǎng)期使用的砝碼，由于磨損腐蝕等原因，也就不太準(zhǔn)確，需要進(jìn)行校正，通常只需對(duì)砝碼進(jìn)行相對(duì)校準(zhǔn)。

2.2控制天平的穩(wěn)定性和靈敏性

穩(wěn)定性和靈敏性是矛盾的存在。過(guò)分的偏向一方都會(huì)導(dǎo)致天平計(jì)量的不準(zhǔn)確。為了減少這兩個(gè)特性的影響，需要根據(jù)使用的具體要求進(jìn)行調(diào)節(jié)，不可過(guò)度追求其中的某一項(xiàng)而導(dǎo)致計(jì)量效果不佳。

2.3特殊稱(chēng)量法

對(duì)于任何一架完好的天平，兩臂不可能完全相等，如天平兩臂在受熱不均勻時(shí)，臂長(zhǎng)將發(fā)生改變，這時(shí)如果物體放在臂短的一邊，得出的質(zhì)量要比實(shí)際質(zhì)量小，反之得出的質(zhì)量比實(shí)際質(zhì)量大，但可用以下三種方法解決這一問(wèn)題。（1）直接替代法。這種稱(chēng)量方法是在天平左盤(pán)上放置一個(gè)固定質(zhì)量的物體，右盤(pán)加上砝碼，使之與左盤(pán)重物平衡，然后在右盤(pán)上放上待稱(chēng)量的物體，再逐漸減除砝碼，使天平重新平衡。由于測(cè)量只在同一盤(pán)上進(jìn)行，另一盤(pán)中質(zhì)量只為平衡用，所以抵消了不等臂性的誤差。（2）交替測(cè)量法。利用這一方法測(cè)量時(shí)，先把被測(cè)物體放在天平的左盤(pán)，右盤(pán)放砝碼使天平平衡，得出物體的質(zhì)量為M1;反之把被測(cè)物放在天平的右盤(pán)，左盤(pán)放砝碼，等待天平平衡后，得出的質(zhì)量為M2;所以被測(cè)重的實(shí)物真實(shí)的質(zhì)量為Ml與M2的乘積的開(kāi)方值，因此可以按照數(shù)學(xué)上的幾何平均值的原理，計(jì)算出來(lái)的M值可以說(shuō)是相對(duì)精確了。（3）定點(diǎn)法。誤差有絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差，也都有正負(fù)之分。如果給定一臺(tái)天平，這臺(tái)天平的最大負(fù)載是一定的，那么它的稱(chēng)量誤差也是一定的。天平所稱(chēng)的質(zhì)量與負(fù)載有關(guān)，因此在這么一個(gè)情況下就可以使用定點(diǎn)法來(lái)減少誤差，這種稱(chēng)量方法是定點(diǎn)使用天平某一負(fù)載，如果在這一點(diǎn)就必須選定相對(duì)接近天平的最大負(fù)載，用這個(gè)來(lái)減小天平本身的稱(chēng)量誤差。綜上所述，我們?cè)诶锰炱竭M(jìn)行測(cè)量時(shí)，要盡力的消除會(huì)誘發(fā)出現(xiàn)誤差的種種情況，從各方面運(yùn)用不同的各種測(cè)量方法，并且要一直進(jìn)行分析總結(jié)，這樣才能取得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)值。

3.結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在機(jī)械天平計(jì)量的過(guò)程中，對(duì)其準(zhǔn)確性造成影響的因素有很多，其中主要是由外界環(huán)境因素和內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素這兩個(gè)方面所引起的，因此我們?cè)趯?duì)其進(jìn)行控制管理的過(guò)程中，就要對(duì)這些因素進(jìn)行分析，進(jìn)而采用相應(yīng)的技術(shù)手段，來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理，從而使其在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，自身的準(zhǔn)確性受到有效的保障。而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，人們也將許多先進(jìn)的技術(shù)手段應(yīng)用到了其中，這就使得機(jī)械天平的應(yīng)用效果得到了進(jìn)一步的保障，進(jìn)而滿足了人們的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]陳琳.天平的計(jì)量性能分析及故障處理[J].時(shí)代經(jīng)貿(mào)，2018（14）：23.

[2]馬紅濠，顏文柱，鄭鈺洲，等.天平計(jì)量性能故障的原因分析和處理[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（4）：30.

[3]臧洪濤.關(guān)于天平的計(jì)量性能及故障處理的研究[J].黑龍江科技信息，2018（32）：87.