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【摘 要】 本文對分析天平計量性能的具體內(nèi)容、故障現(xiàn)象及影響因素和調(diào)修方法進行了分析和闡述。
【關(guān)鍵詞】 穩(wěn)定性 靈敏性 正確性 不變性 故障 調(diào)修
天平的計量性能主要包括穩(wěn)定性、靈敏性、正確性和天平示值的不變性，這四種特性互相關(guān)聯(lián)且不可分割。穩(wěn)定性是指已經(jīng)平衡的天平受到外力擾動，離開平衡位置后，能自動恢復(fù)到原來平衡位置的能力。穩(wěn)定性越好，天平越穩(wěn)。天平穩(wěn)定性的好壞取決于天平橫梁重心的位置。當(dāng)橫梁重心位置在支點下方適中位置，天平越穩(wěn)定（當(dāng)然橫梁重心位置在支點的下方要適中，并不是越低越好，否則會破壞天平的靈敏性）。反之，橫梁重心位置與支點重合或在支點上方，則天平越不穩(wěn)定，穩(wěn)定性越差。由于天平的穩(wěn)定性是與靈敏性、示值不變性密切相關(guān)的，所以天平的計量檢定，只要求檢定靈敏性、正確性和不變性三大計量性能。天平的靈敏性、正確性和不變性三大計量性能的常見故障現(xiàn)象及產(chǎn)生的原因和調(diào)修方法是：
一、靈敏性
靈敏性是指天平對微小的重量或質(zhì)量變化做出反映的特性，也是指天平能覺察出放在秤盤上的物體質(zhì)量改變量的能力。通常用靈敏度來表示，靈敏度是天平靈敏性的具體量值。天平平衡后，每加上1毫克砝碼時，指針在標(biāo)牌上所移動的距離，稱為靈敏度。天平空載與全載時左、右盤的靈敏度，是指天平指針的線位移或角位移與其產(chǎn)生位移質(zhì)量之比。天平靈敏度與兩盤所稱物質(zhì)的質(zhì)量無關(guān)。天平分度靈敏度是單位質(zhì)量所引起的天平標(biāo)牌的分度數(shù)，天平指針?biāo)苿拥木嚯x愈大（即偏移的分度數(shù)越多），靈敏度越高，天平越靈敏。而分度值是引起單位分度所具有的質(zhì)量值，因此，這個質(zhì)量值越小，天平的靈敏性就越好。
天平的靈敏度達不到技術(shù)指標(biāo)的故障現(xiàn)象、影響因素及調(diào)修方法是：
（1）重心過高或過低?？赏ㄟ^降低或升高來調(diào)整重心球的位置來解決。（2）刀子、刀承崩缺或磨損嚴(yán)重?？筛鼡Q刀子、刀承。（3）環(huán)境濕度太大。天平室應(yīng)干燥、明亮、溫度波動不大，防止水蒸氣和腐蝕性氣體進入室內(nèi)，窗口向北方向開。為避免天平兩臂冷熱不均，天平周圍應(yīng)采用適當(dāng)方法將熱源隔開，應(yīng)與暖氣、電爐、烘箱、照明燈等熱源和功率較大的排風(fēng)扇、空調(diào)等電器設(shè)備保持適當(dāng)距離，以避免天平單臂受冷、熱氣流的影響。（4）各零部件安裝技術(shù)問題。天平的正確安裝與使用，對天平的計量性能與使用年限有直接關(guān)系，計量性能降低會出現(xiàn)稱量誤差，影響計量
結(jié)果。因此，天平應(yīng)放置在平穩(wěn)、牢固、離墻的水泥臺子上，周圍環(huán)境如有振動而又無法消除時，應(yīng)將天平安放在有防振保護功能的臺子上，以減少天平的變動并保護刀刃。（5）空、全載靈敏度不一致故障：①離線：全載靈敏度低于空載?？赏ㄟ^升高邊刀使三刀刃成平線進行排除。②吃線：全載靈敏度高于空載。可通過降低邊刀使三刀刃成平線進行排除。（6）左右盤靈敏度不一致故障：①中刀刃兩邊與刀承的摩擦力不一致?？烧{(diào)整中刀與刀承的位置，磨損嚴(yán)重的應(yīng)更換中刀。②如兩邊刀長度、硬度、鋒利程度不一致，也應(yīng)更換兩邊刀。
二、不變性
示值不變性是在不改變天平現(xiàn)有狀態(tài)的情況下多次開啟天平，其平衡位置的再現(xiàn)性。也是表示天平在相同條件下，對同一物體連續(xù)多次稱重測量每次所得的稱量結(jié)果的一致性或可靠程度。示值不變性對同一物體的多次測量，測量示值變動性越小，說明天平示值不變性越好，反之，天平示值不變性越差。示值不變性的大小，除與天平稱量重心位置有關(guān)外，還與橫梁本身部件，特別是三刀的調(diào)整狀態(tài)、操作情況、溫差、氣流、振動、靜電等多種因素有關(guān)。一般要求天平的變動性愈小愈好。
示值不變性超差達不到技術(shù)指標(biāo)的影響因素及調(diào)修方法是：
（1）刀子、刀承本身質(zhì)地不好，橫梁材料在各點上的膨脹系數(shù)不一致?？赏ㄟ^更換刀子、刀承、橫梁來解決。（2）裝配的技術(shù)問題。安裝時三刀刃不平行，刀承的精度不夠，制動定位不準(zhǔn)確，吃離線過大，橫梁各點受力不均勻，各螺絲緊固程度不一致等因素影響。可通過重新正確安裝來排除解決。（3）空載變動性。主要由機械傳動故障引起，排除機械傳動部分故障即可。（4）全載變動性。主要是三刀刃不水平、不平行引起，可調(diào)整三刀刃的平行性，使刀刃與橫梁中心線垂直并在一個平面上。（5）工作環(huán)境影響，天平室內(nèi)環(huán)境中存在振動、熱源、氣流、濕氣過大、靜電等，可通過改善天平室環(huán)境解決。（6）操作人員操作方法不當(dāng)所致?？赏ㄟ^加強培訓(xùn)，提高崗位操作人員的操作水平，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程等管理辦法來保證。
三、正確性
正確性通常又叫做天平的不等臂性或偏差，是用來表示天平橫梁兩臂的長度之差是否具有正確的固定比例關(guān)系的。對于等臂天平，橫梁兩臂的長度之差（偏差）應(yīng)符合一定的要求，它的正確比例關(guān)系是1∶1。如果兩臂不相等，就會造成衡量結(jié)果失準(zhǔn)，而且隨著載荷的增加，不等臂誤差也隨之加大。對于單盤天平，因其橫梁設(shè)計要求為不等臂形式，所以不存在不等臂性誤差。
對于等臂天平來說，在等臂天平的兩秤盤中放置質(zhì)量相同的砝碼，理論上天平兩邊力矩應(yīng)相等，并能保持平衡。而事實上，等臂天平的兩臂長度并非相等，盡管兩盤中的砝碼質(zhì)量*相同，天平指針也不會*回到空載時的平衡點位置，總會偏離原來平衡位置一定的差距，其偏差量值隨載荷增大而增加。
產(chǎn)生不等臂性（偏差）的原因有很多。（1）裝配的技術(shù)水平問題。（2）橫梁兩臂制作材料兩線膨脹系數(shù)不相等、制造材料密度不均勻、橫梁左、右臂長度不等有一定的超差或加荷后橫梁變形等
因素影響。（3）環(huán)境溫度影響，室內(nèi)溫度不均勻，使天平單臂或部分受熱、受冷等。
總之，為保證天平的計量性能達到技術(shù)指標(biāo)要求，首先要保證天平的穩(wěn)定性，其次才能保證其它三大性能的計量要求。天平的四大計量性能之間是相輔相成，互相影響、互相制約的，只有保證四大性能的良好，才能保證天平稱量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。