天平示值重復性的綜合調修

鄧麗，李琦，郭志鑫

(內蒙古北方重工業集團有限公司計量檢測技術研究院，內蒙古 包頭014033)

0 引言

天平的示值重復性是天平的四大計量特性之一。是指天平在相同條件下對同一物體連續重復稱量，各次所得稱量結果的一致性程度。各次結果之間的差異，習慣上叫做天平的示值重復性，它實際上就是衡量結果的可靠程度，一般以示值重復性的大小來說明示值不變性的好壞。引起天平示值重復性的原因主要是作用在橫梁上的力矩改變而使天平平衡位置變化，就其因素來看可以分為三個方面即環境因素的影響，零件損壞、加工粗劣，零件松動，裝配失調、位置不當。

下面我們按著上述三個方面，具體敘述引起天平示值重復性的原因及調修方法:

1 環境因素的影響

1.1 震動

天平由于受到震動或振動影響，容易使零件螺絲松動造成位移(尤其是平衡鉈和重心鉈)。所以天平室應建在離震源(公路、鐵路、動力車間、空氣錘等)較遠的地方，并安放在牢固的水泥臺上，天平拉門不宜過緊(過緊者應打蠟或修好)，開關天平時不可用力過猛，以防震動。

1.2 溫、濕度

溫度的變化不但使天平臂比發生變化，而且還會使橫梁重心升高或降低而影響天平的穩定性，造成示值變動。這就要求精密天平一般應安裝在恒溫室內在天平罩內要放置吸濕濟(硅膠)，稱量前要把天平門打開10 ～15 min 進行時效處理后再使用，放置天平的室內禁止熱源。

1.3 氣流

天平是在靜力點的作用下來表示平衡的，對外力的干擾表現得很敏感，特別是高準確度天平，有微小的氣流作用都會改變其原來平衡位置而產生變動。所以，天平罩應嚴密，無明顯縫隙。

1.4 磁性

天平主要零件(橫梁系統)是由非磁性金屬材料制造的，但也不是絕對的，由于磁力的作用天平會產生變動。因此在天平周圍附近不得有磁性較強的物體，如大型變壓器、電動機、強性磁體等。

2 零件損壞，加工粗劣

2.1 刀刃磨鈍

由于使用頻繁，刀刃有磨鈍的可能，增大天平的變動性。采用20 倍放大鏡檢查刀刃，良好鋒利的刀刃在放大鏡下呈光亮很細的一條直線，若無光亮或呈尖圓形說明刀刃較粗，已鈍。用指甲去橫刮刀刃，若有阻力或刮下指甲沫，說明刀刃鋒利，若無阻力有打滑感覺，說明刀刃已磨鈍。

2.2 刀刃崩缺

良好的刀刃用20 倍放大鏡檢查，不應有缺口、明顯凹線、劃痕等;用瑪瑙平墊檢查，不應有透光點現象;用指甲沿著刀刃輕輕順刮，無擋甲感覺。

此外，若發現刀子、刀承、瑪瑙珠等零件存在支力銷、瑪瑙面、點、槽損壞等原因，均應更換零件或修復后再用。

3 零件松動，裝配失調，位置不當

3.1 零件松動

由于長期使用或震動，天平上各部件容易松動，引起天平變動性，特別是橫梁系統上的螺絲松動，產生的變動性更大。

此時取下橫梁用指甲彈擊，若有沙沙的雜音，說明有的零件松動。以下部件容易松動，應引起注意:①平衡鉈松動，取下平衡鉈用鉗子將開口一端夾緊些;②重心鉈松動，將重心鉈上、下兩個半球靠得緊些;③微分標牌松動，若標牌架松動，應將螺絲釘固緊，若標牌松動，需用膠粘牢;④刀架松動，應將刀架螺絲固緊;⑤刀子、刀承松動，應重新粘合;⑥立柱、支力銷、水平板松動，應固緊。

3.2 零件擦靠

由于擺動部件之間有擦靠，天平會出現假的平衡，每次平衡點不同。有擦靠的天平注意觀察指針的擺動情況便可知道，零件有輕微的摩擦，其指針(包括具有微分標牌的阻尼天平)擺動不正常，不是均勻自由的擺動，而是波浪式前進或有拉扯現象，有嚴重擦靠的天平則指針擺不動或出現后退再前進的撞擊現象。

3.2.1 阻尼器擦靠引起的原因及調整

1)天平不水平。檢查天平是否水平，水準器是否失準。

2)內/外盒不水平，局部產生磨擦。內盒不水平時要調整里面配重墊片的位置來改變它的重心使之水平，外盒不水平時可采用加墊片或直一下固定孔的位置使之水平。

3)內、外盒間隙不均勻。松開外盒固定螺釘，調整成間隙均勻后再固緊。若無法調成均勻，可能是內、外盒已變形，應修復或換新的。

4)內、外盒之間有毛刺或纖維。由于加工粗糙，阻尼盒表面或邊緣可能有毛刺，可用細砂紙磨掉。由于用棉花擦拭零件阻尼盒表面容易粘有棉花纖維，產生輕微磨擦，可將內、外盒放在酒精燈上轉動一下，燒掉纖維。

3.2.2 吊耳與刀架碰

由于吊耳前、后、左、右位置不對，或橫梁傾斜均會引起吊耳與刀架擦靠，造成無規則的變動，如是吊耳的原因應調整吊耳于適當位置，如是橫梁問題，則應調整橫梁于正確位置。

3.2.3 指針與標牌或微分標牌與物鏡

指針離標牌或物鏡間的距離過小，或是標牌傾斜。前者可修正指針，使其與標牌或物鏡保持0.5 ～1 mm 的距離，后者需調正標牌使標牌面與指針擺動面平行。

3.2.4 吊耳與加碼鉤環碰

主要是吊耳本身位置不當，或加碼鉤位置不對。屬于吊耳者應正吊耳，屬于加碼鉤者應正加碼鉤的位置。

3.3 跳針、帶針、耳折或耳脫的調修

3.3.1 跳針

開關天平時指針向前或向后跳動的現象。引起跳針的原因是中刀縫前后不等距和邊刀縫前后不等距。

1)中刀縫引起跳針:一般首先確定中刀縫前后是否相等，將秤盤和吊耳取下，開動天平，若有跳針現象說明是中刀縫引起跳針。在開動天平時，如果指針向后跳動，說明中刀縫前邊大，后邊小(即前點高，后點低)，在接觸時后角先接觸，指針就會先向后跳動一下。

調整方法:根據刀縫大小，可降低或升高體架左邊支撐橫梁的二定位支力銷，若前點高后點低，同時刀縫也較大，則降低前面的二定位支力銷。

2)邊刀縫引起跳針:中刀縫調好后，將吊耳和秤盤掛上，開關天平若有跳針現象，說明是邊刀縫引起的跳針。

調整方法:用燈光在后面照射，慢慢開動天平，分別觀察二邊刀刃與刀承前后是否同時接觸，若發現邊刀前后角不是同時接觸，可根據刀縫大小調整隔離吊耳的支力銷高低，使之一致(注:有時因支撐橫梁右邊的定位支力銷位置不當也會引起跳針)。

3)帶針:開動天平時，指針或微分標牌稱向一邊拖動一段距離，然后才開始恢復正常擺動或回到平衡位置來的現象。

引起帶針的原因很多，主要有以下幾個方面:①兩邊刀縫不等引起帶針，這種情況一般由間隙小向間隙大的一側帶針，可調支力銷使兩邊刀縫一致即可;②盤托和秤盤兩側接觸程度不一樣也是引起帶針的常見原因，這種情況可通過調節盤托的長短來解決;③各刀承、刀刃、支力銷等接觸部位有污垢或小纖維也會產生帶針。這種情況可用軟布沾酒精或乙醚擦掉污垢。④軸頁式制動器軸螺絲的緊固程度不一致引起的帶針，可調節其松緊適度即可。

另外天平受潮也會引起帶針，應及時更換干燥劑，避免受潮。

3.3.2 耳折或耳脫

在開動天平時，吊耳向內或向外傾斜或折掉的現叫耳折。引起耳折或耳脫的原因是由于重心與邊刀刃線不重合，即支撐吊耳的二支力銷左右位置不當，二支力銷聯線與刀刃不重合。

調整方法:取下一邊秤盤和阻尼器，開動天平吊耳，若向里(橫梁處)傾斜，就說明吊耳的重心是在刀刃線的里側，此時可將支力銷向外移動至不折動。若吊耳向外(向橫梁外側)傾斜，可將支力銷向里移動至不折動，然后掛上阻尼器和秤盤，開動天平觀察有無耳折和秤盤晃動現象，若有，說明吊耳本身有毛病，可能是十字架不垂直，或二定位螺釘不等高。

3.4 穩定性差

穩定性差的天平重復性較大，指針不易停穩，出現假平衡，對微小外力(氣流、小重物等)干擾表現非常敏感，有時指針有振蕩現象。

引起穩定性差的原因主要是重心過高，一種情況是重心鉈位置過高，造成天平靈敏度較高，天平的穩定性就差。這種情況，降低重心鉈的位置即可，另一種情況是刀刃已磨鈍，單靠提高重心來達到原來靈敏度，從而減少了天平的穩定性，在這種情況下，必需換鋒利的新刀，否則保證不了天平的變動性。此外，吃線過多(超過2 格)也會減少天平的穩定性。