杜燕斌/上海市松江區計量質量檢測所
天平在實驗室中被廣泛應用,隨著研制生產和精密測量技術的提高,各種性能先進、規格異且能適用不同場合、不同要求的天平層出不窮。天平的合理維護使用對提高產品質量、改進工藝和降低成本具有重要的意義。要獲得準確的稱量數據,天平的檢定和維護是重要的工作。
根據JJG1036-2008規程,電子天平等級的判斷標準見下表:

準確度級別級級級級Max/e ≥5×104 ≥5×103 ≥5×102 ≥5×101
可以用“雙5”規律記憶:第一個5為前面的5,第二個5為等級加上指數。比如級為1加上10的指數4等于5,級為2加上10的指數3等于5,依次類推。
機械天平可以從型號上快速判斷其等級,即從其第一個非英文字母的阿拉伯數字,再結合天平的10個等級對應看。根據JJG98-2006規程,機械天平分成10個等級,依次為:比如型號為TG328A,第一個非英文字母的阿拉伯數字是3,則對應為級,再比如型號為TG628A,第一個非英文字母的阿拉伯數字是6,則對應為級,又比如型號為TG928C,第一個非英文字母的阿拉伯數字是9,則對應為級。
處理方法:可能是預熱時間不足,磁缸未達到熱平衡。電子天平使用前必須預熱至少0.5 h以上,使用頻繁的天平可以不關電源,保持長時間通電狀態。級以上天平使用前預熱時間至少在2 h以上。
處理方法:一般電子天平的鍵盤上都有一個“CAL”鍵,可以嘗試按一下此鍵,用天平自帶的校準功能校準。有些級電子天平本身帶有內校砝碼,只要按一下“CAL”鍵,只聽見“咝、咝”幾聲,全過程1 min左右自動校準完畢。對于級以下電子天平,就需要人工操作,按一下“CAL”鍵,會有個數值閃動,一般就是顯示的應放置的校準砝碼值,放上符合要求的標準砝碼,片刻后會聽到“嘟”一聲響,或出現“CAL DONE”字樣,這表明校準已經完成。有些電子天平鍵盤上沒有“CAL”鍵,但有“MENU”鍵,可以通過按此鍵找到顯示有“CAL”字樣,進入校準狀態。有些電子天平鍵盤上既沒有“CAL”鍵也沒有“MENU”鍵,就要查看說明書,一般說明書上都會有進入校準狀態的方法介紹。
處理方法一:檢查被稱物品材質,若材質是易吸潮或易揮發性的,則此類物品稱量時應先找一帶密封蓋的玻璃或塑料器皿,去皮或記下器皿凈重值,再把被稱物放入器皿中稱。
處理方法二:檢查被稱物品來源,若是從室外剛帶來,則要注意溫差變化,在冬季和夏季尤其要注意這點,應把被稱量物放在天平室內的干燥器中15~30 min以上,達到等溫度后再進行稱量操作。
處理方法三:檢查天平刀刃是否發鈍,或者是吊重盤和吊耳盤中心的兩個鋼珠接觸時有沒有對心,有沒有在重力方向球頂點滿接觸。
處理方法:注意鐵質物品易帶磁性,可制作簡易支架來墊高或用下掛式秤盤方法,盡量使鐵質物品遠離天平傳感器,也可置放在防磁器皿內稱量減弱磁場影響。
處理方法:檢查兩邊支撐座上的3個支撐柱與吊耳盤上過孔是否有干涉現象,吊重盤與吊耳盤上過孔是否有干涉現象。
處理方法:檢查稱盤轉口內有沒有污物或稱盤有沒有裝好,也可能是室溫波動較大,有氣流,若是超載則應立即移去載荷。
處理方法:將照明筒上的定位螺絲松開,把燈頭座順時針或逆時針方向轉動。如還不夠亮,可將照明筒向前后拉出、插入或轉動,使光源與聚光管集中成直線,使投影屏上充滿強光為止,最后將定位螺絲緊固。
處理方法:天平可能受到劇震或零件松動,只要將指針前的物鏡筒旁邊螺絲松開,把物鏡筒向前后移動或轉動,使分度至清晰為止,然后緊固螺絲。
處理方法:把固定螺絲松開,將小反射鏡和大反射鏡相互調節角度。如左右光度不滿,可將照明筒旋轉,直至充滿光度無黑影為止,再把固定螺絲緊固。
處理方法:先檢查天平水平位置,若水平泡在中心,則可能是空氣筒周圍間隙不等。檢查是否有棉毛纖維物堵塞現象。如仍有單面阻滯,應將阻尼架上的滾花螺釘旋松,然后調整阻尼筒,再緊固滾花螺釘。
處理方法:原因可能是稱盤與托盤接觸不良,位置過高或過低,應對托盤對稱盤加以調整。正常天平稱盤在空載時應由托盤極輕微地托住,這樣可保證稱盤在加載時托盤將稱盤托牢,以免稱盤晃動。但也不宜托盤過高將稱盤托牢,否則會引起天平計量誤差。可將托盤取出,擰松螺帽,再調整高低螺絲,然后擰緊螺帽,調整到稱盤與托盤在微托狀態為止。
處理方法:若零點偏差較大,則通過旋動橫梁上端左右兩個平衡砣來調節。若零點偏差較小,一般在5小格內,則可以用底板下部的微動調節梗來調整,左右移動調節梗直到投影窗內光標與“0”位刻線重合為止。
處理方法一:可能是位置不正而產生摩擦,檢查水準泡位置是否走動,如不在中心,應調整水平腳。
處理方法二:通過旋低或旋高橫梁支點刀上方的重心砣來調整,但旋動重心砣后必須重新調整天平零點,還要準備一個10 mg的砝碼,以便核對天平讀數值的準確性。
處理方法:可將木框外的加碼罩小心拆下,在活動部分略加一些潤滑油,使其自然起落后將罩殼裝上。
處理方法:檢查砝碼鉤形狀是否有歪斜或彎曲現象,如有此情況,必須將鉤子扭正指數盤,至砝碼起落位置正確為止。
處理方法:可將大托翼后的支架彈簧進行整形,將支架彈簧的兩邊彎腳向下壓。
處理方法一:多次開啟天平時,平衡點變化有規律,且始終往一個方向變。需要檢查中刀承、邊刀承水平度,再檢查三刀刃連線與橫梁頂端平行度。若是兩邊刀刃與底板的距離不相等,可調整托翼上支承橫梁的支刀銷以達到兩者距離相等。
處理方法二:多次開啟天平時,平衡點都不在同一位置,不是在合格邊緣變動就是剛好超出檢定規程要求。這時除了檢查三把刀口平行度外,還要檢查天平零部件是否有松動,重點檢查天平橫梁上的平衡砣、重心砣、邊刀盒上的小螺絲及支邊銷、跳針板、平字頭上的螺絲軸及壓梁絲、彈簧片等零部件是否有松動,并保持各個接觸點光滑靈活,減少摩擦阻力。
處理方法:這是由于中刀刃高于兩邊刀刃的連線,即離線狀態。理想天平的三把刀子應該在同一個平面上,離線時就必須升刀,就是緊右邊刀套下的兩顆升刀螺絲,注意盡量用力一致。調整刀線后,天平橫梁的重心、不等臂性都會發生變化,所以還要調整不等臂性。
處理方法:這是由于中刀刃低于兩邊刀刃的連線,即吃線狀態。這種狀態較好,但根據JJG98-2006《機械天平》檢定規程的要求,吃線只能有3個分度,超過了允差就必須降刀。
處理方法一:當不等臂性誤差較小時,可輕輕地緊或松刀套與橫梁間的偏差螺絲來調整不等臂性,注意偏差螺絲只能往刀盒方向調,即加長短臂,不能縮短長臂,最后升或降重心砣。
處理方法二:當不等臂性誤差較大時,可松開邊刀盒上的對頂螺絲,再松開刀盒底部的升刀螺絲,將邊刀盒向等臂位置平移,待位置合適后,將上述各螺絲固定好。在調整臂差時,要注意因調整臂差所引起的三刀平行性和變動性。
處理方法一:檢查刀子和刀承間是否有灰塵、纖維或其他污物,如果室內濕度過大,也會在刀子和刀承上蒙上一層水汽,產生示值變動性。
處理方法二:刀子和刀殼裝得不牢靠,與橫梁不垂直,受力后刀子、刀殼微量位移,致使臂長改變,力矩也就改變了。
上述對天平常見問題的分析和處理只是平時工作中的粗淺總結,各種型號的天平會有各自特點,細微之處還應區別對待。希望能和從事天平檢定的同行共同探討。
[1] 國家質量監督檢驗檢疫總局. JJG98-2006. 北京:中國計量出版社,2006.
[2] 國家質量監督檢驗檢疫總局. JJG1036-2008. 北京:中國計量出版社,2008.
[3] 倪忠英.如何確保電子天平在使用中的準確性[J] .中國計量,2010,11:119-120.