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【摘 要】天平是各种称量工作中的重要设备，可以细分为电子天平与机械天平2种。相比电子天平，机械天平在性能稳定性、测量精度、经济性等方面具有更大的优势。在实际操作过程中，受到诸多因素的影响，机械天平可能会出现某些故障，需要对其计量性能进行科学合理的調试与维修。
【关键词】机械天平；四大计量性能；调修技巧
【中图分类号】TH715.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）07-0146-02
1 TG328型机械分析天平的类型与结构
TG328型机械分析天平分为A型与B型，这2种型号的天平在结构组成上存在很多相似之处，不同的是，TG328A型机械分析天平的挂码可以变换10 mg～199.990 g范围之内的所需量值，而TG328B型机械分析天平的挂码则可以变换10～990 mg范围之内的所需量值，相比TG328A型天平，TG328B型机械分析天平的称量速度更快，且操作更为简便。图1显示的是TG328B型机械分析天平的结构。
图1中，数字1～17分别指横梁、平衡螺丝、横梁双支力销、吊耳、阻尼器、指针、读数光屏、调整脚、脚垫、开关旋钮、零点微调器、变压器、中刀盒、圈码、机械加码旋钮、称盘、盘托，这些零件也是大部分机械天平的组成结构。
2 机械天平稳定性的调修技巧
一般情况下，已经处于平衡状态的天平在受到外力的作用后会打破平衡状态，而当外力消失，天平会自动恢复到原先的平衡状态，我们将这种能力称为天平的稳定性。在诸多影响天平稳定性的因素中，天平横梁重心位置起到了决定性作用。如果横梁的重心位置处于支点下方的适中位置，那么天平的稳定性就高；而如果横梁的重心位置在支点的下方或者与支点的位置重合，那么天平的稳定性就相对较差。天平的稳定性差主要表现在两个方面：一是当天平开启在空载时，天平表现出不稳定或者随遇平衡的状况，这种情况发生的主要原因是天平的重心相对偏高，这时只需结合实际情况下调一定程度的重心铊即可。二是当天平开启在空载时，指针的摆动并无异常，而在全载时，指针的摆动相对较快且可能停留在任何位置，这一状况发生的主要原因是三把刀处于吃线状态，针对这种情况，可以下降边刀或者上升中刀，以此解决吃线问题。
3 机械天平灵敏性的调修技巧
机械天平的灵敏性是指机械天平对于微小重量或者轻微质量变化所做出反应的性能。通常情况下，会用灵敏度来对天平的灵敏性进行直观的反应。当天平处于空秤平衡状态时，在其中一个秤盘上放置一个测量空秤分度值的砝码，此时指针在标牌上所移动的距离称为灵敏度。也就是说，天平的灵敏性与天平的分度值呈反比例关系，分度值越小，天平的灵敏性就越高。因此，通过对天平的分度值进行合理调整便能实现对于机械天平灵敏性的调修。如果天平的空秤分度值偏高，全秤分度值偏低并存在超差的现象，那么此时天平的三把刀处于离线状态。基于这种情况，应当将边刀升高，直到全秤分度值处于合格范围之内，然后在这一基础之上对重心进行一定程度的下调，直至空秤分度值与全秤分度值都处于合格范围之内。而当机械天平空秤分度值接近合格范围、全秤分度值偏大时，应该降低边刀，直至空秤分度值和全秤分度值保持一致时停止。当出现天平空秤分度值和全秤分度值都偏大的状况时，只需要上升感量秤铊即可。如果在这一过程之中出现空秤分度值和全秤分度值不相等的情况，可以按照上述的调修模式进行调修。
4 机械天平等臂性的调修技巧
为了保证机械天平的平衡性，需要对横梁两臂的长度之差进行合理有效的控制，尽量使其无限接近0。一旦机械天平的两臂不相等，横梁的结果就会缺乏足够的准确性，除此之外，随着荷载不断增加，不等臂的误差也会随之增加。理论上，在等臂天平的两个秤盘上放置天平最大称量的砝码，天平两边的力矩应当保持一致，并使天平处于平衡状态。但在实际操作过程中，受到多种因素的影响，想要达到理想的水平状态较为困难，尽管能够保证放置在两个秤盘中的砝码质量相等，也难以保证天平的指针能够完全回到空载时的平衡点位置，而两者之间的偏差也会随着荷载的增加而逐渐增大。一般情况下，导致天平横梁不等臂的原因主要有2个：一是周边温度对天平横梁不等臂造成一定程度的影响。机械天平是一种十分精密的仪器，对温度的变化比较敏感，如果天平两臂受热不均匀，就会导致横梁结果不准确。需要注意的是，如果是温度造成的影响，应当采取措施避免或者尽量降低影响，切勿对天平进行调试或者维修，以免造成人为故障。二是天平的两臂不完全相等，针对这一情况，应当对天平的两臂进行调试与维修。在调修过程中，一般情况是对短臂进行加长，不要缩短长臂，避免变动性故障的发生。如果两臂的偏差较大，仅仅依靠调修偏差螺丝是不够的，此时应当对边刀盒的位置进行平行移动。首先将刀盒之上的对顶偏差螺丝松开，然后再进一步松开刀盒底部上的升刀螺丝，最后将整个刀盒向等臂位置平行移动，等到合适的位置时，将之前松开的螺丝固定好。
5 机械天平示值不变性的调修技巧
机械天平的示值不变性主要是指保证天平现有状态不变的情况下将天平多次开启，此时天平平衡位置的再现性。除此之外，天平的示值不变性还能对天平多次测量同一物体所得数据的可靠性进行验证，也就是说当天平测量同一物体多次所得的数据变动性越小，说明天平的示值不变性越佳。一般情况下，对机械天平的示值不变性造成影响的因素主要如下：{1}没有调整好天平水平，造成各个零部件的位置存在一定偏差，同时悬挂系统也有可能出现相互碰擦的情况。{2}三把刀不平行，针对这一原因只需要调整好三刀的平行性即可。{3}横梁上的螺丝出现松动，找出松动的螺丝并将其固定即可。{4}阻尼器安装错误，使内外筒不水平，并可能出现相互碰擦的情况，针对这种情况，应该正确调修好内外筒水平，并使其周围的间隙达到均匀。
6 结语
首先对TG328型机械分析天平的分类及主要构成结构进行了阐述，然后在此基础之上从机械天平的稳定性、灵敏性、等臂性及示值不变性4个方面分别分析了机械天平的计量性能，指出了常见故障发生的原因，并给出了相应的调修措施。总而言之，机械天平精密程度较高，易受到各种因素的影响，同时机械天平的几个计量性能都是相互联系、相互制约的。在日常工作中，工作人员应当善于观察，在实践中不断积累与总结经验，并在此基础之上进一步提升自身的检修水平。
参 考 文 献
[1]杨洁.TG328型机械分析天平常见故障的原因分析及修理方法的探讨[J].计量与测试技术，2013，40（2）：38-39.
[2]夏德志.机械天平计量性能的调修技巧[J].工业计量，2017，27（S1）：135-137.
[3]李桂玲.浅谈机械天平计量性能调整[J].黑龙江科技信息，2014（7）：8.
[责任编辑：陈泽琦]
【关键词】机械天平；四大计量性能；调修技巧
【中图分类号】TH715.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）07-0146-02
1 TG328型机械分析天平的类型与结构
TG328型机械分析天平分为A型与B型，这2种型号的天平在结构组成上存在很多相似之处，不同的是，TG328A型机械分析天平的挂码可以变换10 mg～199.990 g范围之内的所需量值，而TG328B型机械分析天平的挂码则可以变换10～990 mg范围之内的所需量值，相比TG328A型天平，TG328B型机械分析天平的称量速度更快，且操作更为简便。图1显示的是TG328B型机械分析天平的结构。
图1中，数字1～17分别指横梁、平衡螺丝、横梁双支力销、吊耳、阻尼器、指针、读数光屏、调整脚、脚垫、开关旋钮、零点微调器、变压器、中刀盒、圈码、机械加码旋钮、称盘、盘托，这些零件也是大部分机械天平的组成结构。
2 机械天平稳定性的调修技巧
一般情况下，已经处于平衡状态的天平在受到外力的作用后会打破平衡状态，而当外力消失，天平会自动恢复到原先的平衡状态，我们将这种能力称为天平的稳定性。在诸多影响天平稳定性的因素中，天平横梁重心位置起到了决定性作用。如果横梁的重心位置处于支点下方的适中位置，那么天平的稳定性就高；而如果横梁的重心位置在支点的下方或者与支点的位置重合，那么天平的稳定性就相对较差。天平的稳定性差主要表现在两个方面：一是当天平开启在空载时，天平表现出不稳定或者随遇平衡的状况，这种情况发生的主要原因是天平的重心相对偏高，这时只需结合实际情况下调一定程度的重心铊即可。二是当天平开启在空载时，指针的摆动并无异常，而在全载时，指针的摆动相对较快且可能停留在任何位置，这一状况发生的主要原因是三把刀处于吃线状态，针对这种情况，可以下降边刀或者上升中刀，以此解决吃线问题。
3 机械天平灵敏性的调修技巧
机械天平的灵敏性是指机械天平对于微小重量或者轻微质量变化所做出反应的性能。通常情况下，会用灵敏度来对天平的灵敏性进行直观的反应。当天平处于空秤平衡状态时，在其中一个秤盘上放置一个测量空秤分度值的砝码，此时指针在标牌上所移动的距离称为灵敏度。也就是说，天平的灵敏性与天平的分度值呈反比例关系，分度值越小，天平的灵敏性就越高。因此，通过对天平的分度值进行合理调整便能实现对于机械天平灵敏性的调修。如果天平的空秤分度值偏高，全秤分度值偏低并存在超差的现象，那么此时天平的三把刀处于离线状态。基于这种情况，应当将边刀升高，直到全秤分度值处于合格范围之内，然后在这一基础之上对重心进行一定程度的下调，直至空秤分度值与全秤分度值都处于合格范围之内。而当机械天平空秤分度值接近合格范围、全秤分度值偏大时，应该降低边刀，直至空秤分度值和全秤分度值保持一致时停止。当出现天平空秤分度值和全秤分度值都偏大的状况时，只需要上升感量秤铊即可。如果在这一过程之中出现空秤分度值和全秤分度值不相等的情况，可以按照上述的调修模式进行调修。
4 机械天平等臂性的调修技巧
为了保证机械天平的平衡性，需要对横梁两臂的长度之差进行合理有效的控制，尽量使其无限接近0。一旦机械天平的两臂不相等，横梁的结果就会缺乏足够的准确性，除此之外，随着荷载不断增加，不等臂的误差也会随之增加。理论上，在等臂天平的两个秤盘上放置天平最大称量的砝码，天平两边的力矩应当保持一致，并使天平处于平衡状态。但在实际操作过程中，受到多种因素的影响，想要达到理想的水平状态较为困难，尽管能够保证放置在两个秤盘中的砝码质量相等，也难以保证天平的指针能够完全回到空载时的平衡点位置，而两者之间的偏差也会随着荷载的增加而逐渐增大。一般情况下，导致天平横梁不等臂的原因主要有2个：一是周边温度对天平横梁不等臂造成一定程度的影响。机械天平是一种十分精密的仪器，对温度的变化比较敏感，如果天平两臂受热不均匀，就会导致横梁结果不准确。需要注意的是，如果是温度造成的影响，应当采取措施避免或者尽量降低影响，切勿对天平进行调试或者维修，以免造成人为故障。二是天平的两臂不完全相等，针对这一情况，应当对天平的两臂进行调试与维修。在调修过程中，一般情况是对短臂进行加长，不要缩短长臂，避免变动性故障的发生。如果两臂的偏差较大，仅仅依靠调修偏差螺丝是不够的，此时应当对边刀盒的位置进行平行移动。首先将刀盒之上的对顶偏差螺丝松开，然后再进一步松开刀盒底部上的升刀螺丝，最后将整个刀盒向等臂位置平行移动，等到合适的位置时，将之前松开的螺丝固定好。
5 机械天平示值不变性的调修技巧
机械天平的示值不变性主要是指保证天平现有状态不变的情况下将天平多次开启，此时天平平衡位置的再现性。除此之外，天平的示值不变性还能对天平多次测量同一物体所得数据的可靠性进行验证，也就是说当天平测量同一物体多次所得的数据变动性越小，说明天平的示值不变性越佳。一般情况下，对机械天平的示值不变性造成影响的因素主要如下：{1}没有调整好天平水平，造成各个零部件的位置存在一定偏差，同时悬挂系统也有可能出现相互碰擦的情况。{2}三把刀不平行，针对这一原因只需要调整好三刀的平行性即可。{3}横梁上的螺丝出现松动，找出松动的螺丝并将其固定即可。{4}阻尼器安装错误，使内外筒不水平，并可能出现相互碰擦的情况，针对这种情况，应该正确调修好内外筒水平，并使其周围的间隙达到均匀。
6 结语
首先对TG328型机械分析天平的分类及主要构成结构进行了阐述，然后在此基础之上从机械天平的稳定性、灵敏性、等臂性及示值不变性4个方面分别分析了机械天平的计量性能，指出了常见故障发生的原因，并给出了相应的调修措施。总而言之，机械天平精密程度较高，易受到各种因素的影响，同时机械天平的几个计量性能都是相互联系、相互制约的。在日常工作中，工作人员应当善于观察，在实践中不断积累与总结经验，并在此基础之上进一步提升自身的检修水平。
参 考 文 献
[1]杨洁.TG328型机械分析天平常见故障的原因分析及修理方法的探讨[J].计量与测试技术，2013，40（2）：38-39.
[2]夏德志.机械天平计量性能的调修技巧[J].工业计量，2017，27（S1）：135-137.
[3]李桂玲.浅谈机械天平计量性能调整[J].黑龙江科技信息，2014（7）：8.
[责任编辑：陈泽琦]