機械天平的橫梁不等臂性誤差的調修

摘要：橫梁是機械天平的主要部件，天平在使用的過程中，橫梁會出現不同程度的不等臂性，使天平在測量的過程中出現誤差，影響質量測量的精準度。本文通過對天平橫梁不等臂性誤差的原因進行分析，探討天平橫梁不等臂性誤差的調修方式。

關鍵詞：機械天平；橫梁；不等臂性；調修

前言

機械天平在質量的測量中使用比較廣泛，機械天平與其他的儀器同樣在出廠的時候應經進行了精密的調試，以便在儀器的使用過程中盡可能的展示自身的優越性。但是，在儀器出廠與使用的過程中，預先的設定會有不同程度的改變，導致儀器在使用的過程中出現誤差【1】。機械天平也如此，在天平運輸以及使用的過程中，天平的橫梁會出現不等臂性的誤差，影響質量測量的精準性。因此，在天平的使用的過程中對橫梁不等臂原因的探討以并對其進行調修是保證質量測量的有效措施，本文對此進行研究。

1.天平不等臂的原因

1.1溫度因素

天平是比較精密的衡量儀器，所以，天平上的元件本身所發生的微小的變化都會對天平的測量結果產生影響，最常見的就是天平在存放以及使用的過程中由于天平的兩臂受熱不均勻或是單臂受熱導致的天平兩臂的不等長，在這種情況下對質量進行測量，則會影響到質量的測量結果。

1.2材質因素

不同材質在同一環境下的膨脹系數不同，所以，在制作天平的的時候要選用膨脹系數較小的材質來制作天平，以免環境發生變化時，天平某元件的膨脹程度不一樣而喪失天平的精準度。特別是天平兩臂制作材料的選擇，如果選用膨脹系數較大的材質制作，則當氣溫發生變化的時候會直接影響到天平的測量結果。

1.3本身誤差

盡管天平在出廠之前一定會進過質量檢測并將天平的性能調至最好狀態，但是在天平的使用與運輸的過程中，天平的兩臂會出現或多或少的誤差，進而影響到天平的精準度。此外，天平經過長時間的使用之后，兩臂會出現偏差，如果調節的方式不對，不但不能將偏差調節到相關的質量標準允許的范圍之內，還有可能使偏差增大。

2.不等臂誤差的檢查

目前，對不等臂誤差的檢查方法主要是通過選用天平最大荷載的兩個對等砝碼，用交換平均值的方式來確定其誤差的大小，然后評估天平的使用時間、存放環境等因素，分析天平出現誤差的原因，根據所檢測的誤差的大小以及誤差出現的原因來確定調修的方式。

3.不等臂誤差的調修

3.1溫度因素引起的誤差調修

經過評估，如果能確定是由于溫度的因素使天平出現不等臂誤差，通常要對天平所存放的環境進行改變，而不需要調整天平的橫梁。通過對溫度因素進行干預，來去除導致天平不等臂誤差的原因，天平的不等臂誤差就會自動恢復。

3.2材質因素引起的誤差調修

天平的不等臂誤差如果是受制作的材質所影響，則要向廠家反饋信息，同時向廠家獲取技術支持。此外要了解天平制作所使用的材質，進而為天平的存放與使用盡可能提供適合的環境，盡量避免材質問題導致的不等臂誤差。相信隨著科技的不斷發展，由于材質問題導致的天平出現不等臂誤差的現象會逐漸的消失。

3.3本身誤差的調修

天平的兩臂也可能會在運輸的途中以及使用的過程中出現兩臂不等的現象，天平本身設計了調整兩臂長度的螺絲，但是，對天平臂的長度進行調整的時候只能加長斷臂，但是不能縮短長臂，否則容易引起機械性的故障。

3.4天平不等臂誤差較大時的調修

天平的不等臂性誤差較大的時候，單靠調整天平設置的偏差螺絲是不行的，因為天平的偏差螺絲只能進行微小的調整，如果調整的幅度較大，即便使天平的的誤差調整好，刀盒也會被頂歪的，刀盒處于傾斜狀態，天平的衡量功能也難免因此受到影響【2】。因此，誤差較大的時候不能使用偏差螺絲對天平進行調整，這種情況下可以平行移動刀盒的位置來達到調整誤差的目的，但是對刀盒進行調節的時候不允許偏差螺絲與刀盒之間有縫隙。

3.5天平偏差量的調整

在對天平的偏差量進行調整的時候，由于調整誤差之前，天平的空載點是零點，而調整了偏差量之后，天平的空載點也會發生變化，所以天平的調整量并不是天平的偏差量【3】。通過實驗研究證實，要想將天平一次性調整好，天平的調整量設置為天平的偏差量的60%，然后使用全量砝碼進行調整，一次即可將天平的誤差調整至允許的范圍內。

4.綜上所述

根據我國JJG98- 2006《機械天平》中的規定，新生產的天平不等臂在3個分度之內、正在使用中的天平的不等臂在9個分度之內即為合格。可以使用以上標準對天平的合格與否進行評價，對不合格的天平尋找其不等臂誤差的原因，根據其不等臂誤差出現的原因對天平進行調修，以保證天平的在質量測中的精準度。隨著技術的不斷進步，從天平的制作、運輸、使用各個環節上對天平不等臂誤差進行控制，進而降低天平不等臂誤差出現的幾率，對天平的不等臂誤差的進行調節的方式也會隨著天平制作技術的提高變得簡捷。

參考文獻：

[1]林文章.機械天平橫梁不等臂性誤差的檢測與調修[J].中國計量，2013，10：114-115.

[2]蔡妍.淺談機械天平不等臂性誤差的調修[J].技術與市場，2012，05：226.

[3]楊春艷.淺談機械天平衡量不等臂性誤差及其調整[J].計量與測試技術，2011，10：43+45.

作者簡介：杜麗雯（1986-），女，江蘇人，江南大學（本科），無錫市計量檢定測試中心（無錫成名勞務派遣有限公司<代理>），助理工程師。研究方向：工程技術類機械系列專業。