精密机械分析天平安装调试研究

精密机械分析天平安装调试研究

黄健强

江门市新会区质量技术监督检测所广东江门529100

摘要:机械天平是一种利用杠杆平衡原理测定物体质量的重要测量仪器，在日常生活中应用非常广泛，也作精密衡量分析测定之用，其使用性能的保障尤为重要。本文根据笔者长期大量的检定工作,对机械天平的安装步骤和调试中的若干问题谈谈个人的体会，旨在为使用者提供可参考的依据，提高机械天平的准确性。

关键词:机械天平；杠杆原理；横梁；吊挂系统；计量性能；挂砝码

机械天平运行原理为杠杆原理,是一组力对另一组力的平衡,最后测算出物体质量的计量仪器，具有较高的性价比,广泛的应用于人们的日常生活中，同时也是科研、医药、军工、工矿企业进行质量测量的重要仪器。一般遇到新的需要安装的机械天平时，必须通过安装调试、检定合格之后才能正常使用。而机械天平是精密仪器,天平本身的性能是影响测量结果的重要因素，所以在安装、调试和使用中都应该非常严格，需要严肃对待。

1天平主体的安放

(1)天平的主体应选择安放在避风、避光、远离热源和水源、坚固的台面上。如果台面上没有橡胶垫，则应在天平的三个脚垫下放上橡胶垫，起到防滑减震的作用。

(2)调整天平的水平。如果天平严重倾斜，会引起天平在工作时内外阻尼筒的擦靠，因此放好天平的主体框架后首先应调整天平的水平。

(3)安装光源系统。检查天平的电源开关是否正常，盘托的起落是否自如，光源是否满屏。

(4)检查天平立柱上的大小托翼起落是否正常，两边托翼上的弹簧压力是否一致，它是引起天平严重带针的主要原因之一。

(5)对天平所有的零部件进行清洁。用绸布浸以无水乙醇擦拭各零部件。

(6)安放内阻尼筒，盘托。注意左1右2。

2横梁的安装与调试

安装上天平的横梁后，应进行以下相应的检查调试。

(1)光源系统的调试。检查天平的标牌读数是否清晰，光源是否满屏。这两项可以通过调节物镜的前后位置以及转动灯座，调节灯光的聚焦点来解决。

(2)检查和调整中刀缝

①检查中刀缝的高度是否恰当。一般中刀缝要求在0.5mm～0.8mm之间。这个距离可以通过把电源接通，慢慢开启天平，观察标牌刻线在光屏上面上下移动的位置来判定。一般以移动小刻线的宽度为宜。

②检查横梁在天平上是否放置水平。接通电源，在不开启天平的情况下，标牌的零点应基本在光屏刻线的附近，最好不超过天平微调的范围。

前两项检查完毕后，可结合起来进行综合调整，主要是通过调节在翼子板上支撑横梁的单脚螺丝的高低和天平两边大小托翼之间螺丝的位置来解决。

③检查中刀缝前后的高度是否一致。中刀缝前后高度不一致是引起天平跳针的主要原因之一。检查方法为:接通电源，慢慢开启天平，从侧面观察横梁下的标牌在这一过程中，是否有前后移动的现象。如果有，说明天平的中刀缝前后不一样高，需要进行调整。方法是:调整支撑横梁横担承架前方的定位螺丝的高低位置。如果天平在开启过程中，横梁向后移动，说明前面的刀缝大了，就应该降低该螺丝；反之，升高这个螺丝。直到在天平开启过程中标牌没有前后移动的现象为止。

注意:每一步调节完后都必须把螺丝固紧。

3吊挂系统的安装

安装天平两边的吊挂系统，注意左1右2。然后进行以下的检查调整。

(1)内外阻尼筒有无擦靠现象。内外阻尼筒相互擦靠的原因有两个:内外筒不水平或内外筒之间的间隙不均匀。

(2)检查边刀缝的高度是否符合要求。一般要求边刀缝的高度要低于中刀缝，距离在0.3mm～0.5mm之间。就是说，在开始天平的过程中，边刀缝应先消失，吊挂系统放到边刀上后，中刀缝才消失，即天平开始工作。

(3)两边刀缝前后高度是否一致。它是引起天平跳针的主要原因之一。一边开启天平一边观察刀缝的前后端是否同时消失，可以通过调整支撑吊耳的螺丝来解决。

(4)左右边刀的刀缝距离是否一致。它是引起天平带针的主要原因之一。一边开启天平一边观察左右两边刀缝是否同时消失，同样可以通过调整支撑吊耳的螺丝来解决。

在实际检查调修过程中2、3、4项是结合起来同时进行的，即慢慢开启天平从侧面用和刀缝平行的视觉反复观察每个边刀缝的透光是否同时消失，是否两边边刀缝的透光消失后中刀缝的透光才消失。这些都是通过调整支撑吊耳螺丝的高低来解决。

(5)检查天平是否有耳折现象。天平如果有耳折现象，会造成开启天平后秤盘不断晃动，引起天平读数的不稳定。它的调整方法可以通过调节支撑吊耳前后螺丝的左右位置来解决。特别要注意的是，调整好后两边刀盒的四角不能与吊耳有一点点的擦靠，否则会造成天平在工作中严重擦靠，不能正常工作。

(6)挂上秤盘检查调整左右盘托的高度。如果盘托的高度过高，会引起天平的带针以及开启天平后秤盘不断晃动，过低则起不到稳定秤盘的作用，同样造成开启天平后秤盘不断晃动。

4计量性能的检定调整

一台天平计量性能的准确与否是决定该天平称样结果是否准确可靠的唯一指标。我们对天平调试检定的主要目的就是要使所安装天平的计量性能符合JJG98-2006《机械天平》检定规程的要求，把天平的计量指标调到合格的范围内，保证天平称样结果的准确可靠。前面所做的机械性能的调整也都是为计量性能的顺利调试做准备。

天平计量性能的检测调试应按国家检定规程的要求来进行，主要技术指标包括:天平左右盘空载和全载灵敏度的检查，天平不等臂性误差(也叫臂差)的检查，天平空载和全载示值变动性的检查以及挂砝码组合误差的检查。

天平的灵敏度和臂差在调试过程中不是彼此独立的，而是相互影响的。因此在调试过程中必须把几个参数集合起来进行综合调试。由于臂差螺丝的微小变化对臂差的影响非常大，因此在调试过程中如果臂差不是非常大，建议不动这个螺丝，一般采用调节天平的重心螺丝和右边刀盒下面的三个升降刀螺丝的方法，结合天平空载灵敏度和全载灵敏度以及臂差的具体情况，进行综合分析调试。具体调整方法如下。

(1)如果右边的臂长，灵敏度低，需要升刀子，可以采取松中间的降刀螺丝，紧右面的升刀螺丝，使刀盒以升高的方向向左转，从而达到提高灵敏度，减少右臂长度的目的。

(2)如果右边的臂长，灵敏度高，需要降刀子。可以采取松左边的升刀螺丝，紧中间的降刀螺丝，使刀盒以降低的方向向左转，从而达到降低灵敏度，减少右臂长度的目的。

(3)如果左边的臂长，灵敏度低，需要升刀子。可以采取松中间的降刀螺丝，紧左面的升刀螺丝，使刀盒以升高的方向向右转，从而达到提高灵敏度，减少左臂长度的目的。

(4)如果左边的臂长，灵敏度高，需要降刀子。可以采取松右边的升刀螺丝，紧中间的降刀螺丝，使刀盒以降低的方向向右转，从而达到降低灵敏度，减少左臂长度的目的。

天平计量性能的调试是一个熟能生巧的过程，非一日之功，掌握了调试方法后还必须多练才能达到得心应手的效果。

5挂砝码的安装

天平的计量性能检定合格后进行挂砝码的安装检定。安放挂砝码前首先检查天平的加码器是否正常工作，有没有擦靠不下落的现象，在挂砝码时注意不要挂错砝码的位置。挂好砝码后应把砝码全部放在砝码杆上，从侧面观察，所有的砝码勾都不能与砝码有任何挨靠，否则会造成天平的严重擦靠，不能正常使用。

挂砝码的检定按照检定规程的要求来进行检定计算，其结果必须符合规程要求。由于挂砝码检定时其读数都在零点附近，因此，在检完挂砝码后最好在天平空载和全载的情况下分别再看看在天平左右盘上加上小砝码天平的标牌能否跑完全程，以保证天平完全能正常使用。

6结束语

总之，机械天平自身的性能对于物体测量结果具有重要影响。为了确保机械天平本身的性能，每位机械天平的检定人员、操作人员都必须重视天平的安装使用和调试工作，严格按照安装规范来安装机械天平，建议安装一步马上对天平相应的性能进行检查调试，达到要求后再作下一步的安装，以通过保证仪器的精度来保障分析结果的准确性。

参考文献:

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[2]王雪.浅谈机械天平的安装、使用与维护[J].经营管理者,2016(6)

[3]王红艳.TG328型机械天平的常见故障及调修方法[J].工业计量，2015，（4）.