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机械天平的常见故障与调修

摘要：机械天平是测量物质质量的精密仪器，是一种计量检测领域重要的计量器具，被广泛应用于工矿企业、科学研究机构、高等院校、实验室等行业。本文作者依据JJG98-2006《机械天平检定规程》的检定要求，并根据机械天平计量工作的需求，结合多年的检定经验，提出了机械天平检定过程中的常见故障并与之想配合的调修方法，为机械天平的发展和使用提供一些新的借鉴。
关键词：机械天平；常见故障；调修
1概述
机械天平是测量物质质量的精密仪器，是一种计量检测领域重要的计量器具，被广泛应用于工矿企业、科学研究机构、高等院校、实验室等行业。机械天平是我们日常生活中最常见的计量工具，在生产和生活中具有重要作用，其主要运用原理为杠杆原理。目前机械天平在设计和使用上出现了许多不同的种类，在使用的便捷性和适用性能上有了很大的提高。本文对机械天平的常见故障进行了分析并总结了调修方法，对提高机械天平的计量性能具有重要意义。
2机械天平的常见故障与调修
2.1横梁不等臂性误差的常见故障与调修
机械天平不等臂误差是JJG98-2006《机械天平检定规程》的一项重要计量指标，首次检定的不等臂误差应≤±3分度，后续检定和使用中检验的不等臂误差应±9分度。不等臂误差与载荷有关，载荷越大不等臂误差越大，反之载荷越小不等臂误差越小。不等臂误差的产生原因很多：温度变化造成受热不均、螺丝不紧固、横梁材质差以及强度不高等。天平室应保持恒温状态，从而避免称量过程中单臂受热或受热不均造成两臂的长度不相等。横梁的材质应选用膨胀系数小、强度高的材料制作，避免温度变化时造成天平的膨胀程度不一样。如果机械天平刀盒的固定螺丝上的不够紧固，在搬运途中受震动后易改变边刀与中刀的距离，从而造成不等臂误差。
机械天平调修三刀时也可能改变边刀与中刀的距离，从而造成不等臂误差。调修不等臂误差的关键是调整两边刀盒与中刀的距离调整为一致。调修方法为：首先，松开边刀盒的对顶螺丝，然后，再松刀盒底部左边的升刀螺丝同时紧右边的升刀螺丝，这样可使刀盒稍微倾斜，从而刀子向左移动，右臂减小。调整位置合适后，再将紧固螺丝固定好。调整臂差时应注意三刀引起的平行性与变动性变化。调修要领为：（1）升降螺丝调大偏差；偏差螺丝调小偏差。（2）调短臂不调长臂；能调单臂不调双臂。（3）尽量轻微调节，一般在计量行业宁可调十次接近，不调一次合格。
2.2示值重复性的常见故障与调修
横梁中的三刀具有不足之处。横梁中的螺丝松动或者翼翅板松动。具有带针、跳针、耳折、阻碍的状况。三刀平行性以及平面性较差。应当先将带针、跳针、耳折以及阻碍的状况进行清除。不断测试天平，在空载重复性过大或者空载以及全载重复性均较大的状态下，则大多因为螺丝松动而导致，应当逐一检查所有螺丝。假如空载重复性较低，而全载重复性较大时，大多为刀子不佳或平面性以及平行性较低而导致，可通过玛瑙角尺对横梁中的三刀的不足之处进行检查，假如存在不足则更换刀，否则将对三刀的平面性进行检查。对平面性进行调整时，应当将平面螺丝进行调整，将角度的一侧降低或者将角低的一侧提升。横梁中的左右边刀盒螺丝中，左边刀盒是松低紧高，右侧刀盒则与之相反。平行性则需要三刀需互为平行，可是边刀前后角想要完全相等则较难，所以三刀刃相互平行或可以令刀前后角差在7个分度以内。通过一对相同重量的吊角器对三刀平行状况进行测量。对平行性调修的方法而言，左右两侧刀相同，属于松小紧大的状况，指的是松边刀和中刀的距离较小的一侧，将边刀和中刀距离较大的一侧拧紧。在边刀前后差距不大时，则需调整刀盒中的平行螺丝。在前后端差距较大时，只通过调节平行螺丝则无法处理这一问题，可透过调整定位螺丝和平面螺丝而进行处理。并且，加强幅度的调整。在调整完成后，则需对平面性进行检查，确保合格率。
2.3检定标尺分度值及其误差的常见故障与调修
天平的检定标尺分度值误差超差，有以下几种情况：
（1）横梁不等臂性误差合格，且天平“平线”。其解决方法是：向上调整重心铊，使其达到合格即可。
（2）横梁不等臂性误差不合格时，就必须进行综合调整。
①当天平的右臂长于左臂，且天平“离线”。其调整方法是：用调修天平的专用扳手，见图1，先轻微松开天平右刀箱中的4号螺丝，然后，稍紧一下同一刀箱的2号螺丝，最后再拧紧该刀箱的3号螺丝（用劲儿大小，视臂差的大小和“离线”的多少而定）。
图1天平左、右刀箱示意图
②当天平的右臂长于左臂，且天平“吃线”。其调整方法是：用扳手，先轻微松开3号螺丝，再用稍大一点的劲，松开2号螺丝，最后拧紧4号螺丝（用劲儿大小，视臂差的大小和“吃线”的多少而定）。
③当天平的左臂长于右臂时，且天平“离线”。调整方法与上述方法①中有所不同的是，在松开4号螺丝后，先略微紧一下3号螺丝，再紧2号螺丝。
④当天平的左臂长于右臂时，且天平“吃线”。调整方法与上述方法②有所不同的是，先轻微松开2号螺丝，再用稍大一点的劲，松开3号螺丝。
3结论
总之，机械天平的检定人员应对机械天平的性能加以重视，保障机械天平的计量性能良好，针对影响机械天平计量性能的各种因素及时发现问题，及时调整，确保机械天平的计量性能准确可靠。同时，在检定过程中也应该做到细致、细心，具体问题具体分析，掌握机械天平的工作原理及使用方法，依据JJG98-2006《机械天平检定规程》的检定要求，并根据机械天平计量工作的需求，提出更加合理、更加符合生产需要的机械天平设计和计量方法，为机械天平的发展和使用提供一些新的借鉴。
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李立梅，女，出生年月：1975年09月，单位名称：沈阳计量测试院，工程师，研究方向：天平计量的检定、校准与研究。

-全文完-