淺談天平的檢定和維修

李桂杰

摘 要：在我們的生活和工作中，經常會見到對天平的使用，使用過程中要求使用者一定要掌握天平的原理，在出現故障時能夠及時的處理，要定期對天平進行送檢，文章主要闡述了一些天平的工作原理及簡單的故障分析、使用者對天平的日常維護等。

關鍵詞：天平；原理；檢定；維修

天平可以說是最常見的一種稱重計量器具，在我國，春秋晚期天平與砝碼的制造技術就已經很精密了，稱重較大物件時使用稱砣，秒量較小物件時使用天平。隨著科技的發展與進步，天平的類型也發生著變化，不同時期、不同形態的天平，其技術含量也不完全相同，在測量使用過程中各有所長，不同的物件可以選擇不同的天平，原則是保證稱量適宜、準確。電子分析天平是機械天平充分融合了現代化科技水平的高精度天平，其測量準確度高，測量方便、稱重范圍較小，廣泛應用于科技研發、實驗室等領域，彌補了機械天平難以達到的高精度的空白。對于機械天平和電子天平來說，由于其使用領域不同，對不同領域的作用就不同，但無論這兩類天平用于哪種領域，都在各自領域中發揮著重的作用，所以，對于兩類天平的工作原理、檢定方法、維修內容的研究都要持續進行，下面，作者就以上內容做簡單的介紹。

1 天平的工作原理

1.1 扭力天平的工作原理

扭力天平利用的是杠桿原理進行設計的，要使杠桿平衡就要使左右兩個托盤上的力與力臂的乘積相等。當使用扭力天平時，首先保證天平平衡，然后將被稱重物體放入天平一側托盤，這樣天平就向一側傾斜，為了使天平恢復平衡狀態，就要給另一側一個與此相平衡的力，這時，我們就需要向另一側旋轉螺絲，螺絲旋轉會產生一個力，當其與另一側的作用力相抗衡時，天平就恢復了平衡狀態，物件的重量也就被稱出來了。

1.2 電子分析天平的工作原理

導磁體圓筒是由坡莫合金制成的，在導磁體圓筒中心安裝有圓柱形永磁體，形成了均勻分布的磁場，電感線圈繞制在一個輕質的圓形鋁蓋上，并插入圓柱形永久磁體與導磁圓筒之間的間隙中。圓形鋁蓋上安裝有試樣稱重結構。當電感線圈中有電流通過時，電感線圈產生磁場，磁場方向和永磁體磁場方向相反，所以能夠使試樣稱重結構懸浮在空中并保持相對平衡。當有重物作用于稱重結構時，永磁體與電感線圈之間會發生相對運動，磁路中的氣隙磁阻就會發生相應的變化，從而引起電感L和電感線圈的電流變化。當物體重力與電感線圈的磁力達到新的平衡時，該變化的線圈電流值就是所需的測量值。電子分析天平的工作采用了電感式稱量傳感器。現代化的電子分析天平正是利用這種磁電互生的設備才達到了用電測力的目的。

2 天平的故障分析及其檢定與維修

2.1 機械天平的檢定

以全自動機械分析天平TG328A光電天平為例，簡述機械天平的檢定過程：

（1）首先，檢查天平的外觀是否完好，有無零件缺失或壞損等情況。

（2）確保天平檢定室的溫度、濕度符合檢定要求，且要求檢定室環境不會受到震動、氣流和其他磁場的影響，從而導致檢定結果有誤。檢定放置天平的臺面要保持平整，確保天平在工作臺面保持穩固，不會跌落，然后調節平衡螺絲，保證天平底面水平，關好防風罩門。

（3）天平檢定環境、安放位置確定完成后，清潔天平設備，待清潔徹底、滿足要求時，再進行稱量。

（4）不同的天平，使用方法會不同，有的天平需要接電，有的不需要通電，我們需要根據天平型號確定是否接通電源。

（5）根據相應的國家計量檢定規程規定的內容，按規程操作要求開展檢定工作，逐項指標核對，并根據有關規定計算各項指標，從而判定天平是否合格。

（6）檢驗結束后關閉電源，清潔天平及檢定室衛生。

（7）經上述程序檢定合格的天平發檢定合格證書，并粘貼合格標簽； 檢定不合格的發檢定不合格證書。

2.2 機械天平的維修

（1）天平關不住或跳針。天平的橫梁兩側是通過簧片懸掛于天平內部的，所以在天平關閉時要保證支撐腳能夠托起橫梁，支撐腳高低適宜，才會保證天平的完好關閉，當支撐腳過高時，就會導致天平跳針，當支撐腳過低時，就會使天平關不住，所以，當發生天平關不住或跳針故障時，只要調整支撐腳的高度就可以排除故障，操作過程中常常使用尖嘴鉗子，將支撐腳夾直使增高、彎曲使降低，使其正好能夠托起橫梁，保證天平的關閉。

（2）帶針。為了延長天平的使用壽命，保證天平的準確，要對天平經常維護，在制動軸處適當校潤滑油，以保持軸轉動的靈活度。但是，仍有很多人不重視對天平的維護，不對其制動處進行潤滑，當天平長期不使用時，就會導致制動軸的靈活性下降，使得制動軸與拉皮接連處、拉皮與導板連接處等多處轉動困難，這就需要在轉動不靈活的位置加入適量的潤滑油，以幫助其轉動，然后再適當調整導板壓板的松緊程度，檢查各聯接處是否光滑，對于有毛刺處用銼力進行修理，再用酒精擦拭光滑，以解決帶針問題。

（3）靈敏度不準確。機械天平主要是由各種金屬組件組成的，金屬長時間暴露于空氣中，難免會發生腐蝕等情況，再加上稱重過程中各種類型的物質都可能稱量，稱重完成后清潔不徹底等，會導致天平橫梁等腐蝕速度的加劇，感量螺絲用久了也會失去平衡，導致天平靈敏度降低。當發生此故障時，我們通常需要打開天平外殼，用細砂紙仔細打磨天平腐蝕部位，使表面腐蝕的成分去除，同時，調整感量螺絲，要一邊調整一邊測量準確度，以逐步減少誤差，切忌不能一次性調整感量螺絲幅度過大，這樣會影響天平精度，使測量不準確，誤差過高。

2.3 電子天平的檢定及維修

定期對電子天平進行檢定是一項必不可少的工作，在檢定時一定要選擇具有資質的權威機構進行檢定，通常對天平的檢定包括肉眼的檢測和用儀器進行檢測，再將檢測結果與國家規定的標準相對比，以確定檢驗結果是否符合標準。同時對電子天平的擺放也有一定的要求，擺放臺一定要穩定，且要有足夠擺放天平的空間，對臺面的要求更是極為的嚴格，一定要保證臺面的水平度。擺放天平的周圍環境對天平的準確度也有一定的影響，例如室內空氣的干濕度一定要在要求的范圍內。對天平的檢定要進行有負載檢定和無負載檢定。再將檢定誤差進行對比，確保相對誤差、絕對誤差、引用誤差及其他誤差值都在允許范圍內。對有故障的天平進行維修時，要準備好備用天平，以確保正常的檢驗工作，然后再將故障天平送權威部門，找專業人員進行維修，在維修時一定要本著不破壞天平原有精確度的原則進行維修，維修好后要經過多次的實驗，確保電子天平能夠正常使用。

3 結束語

作為質量分析用的天平，盡管有很多種類，而且不同的種類的天平的應用原理不同，使用范圍不同，使用對象不同，測定的精密度也不同，因此，對其檢定和維修的方法也不同。因此，對于兩種天平的工作原理、使用方法、檢定和維修等方面，應客觀對待，合理運用。

參考文獻

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