机械天平的计量性能分析及故障处理

一、灵敏性分析

天平对不同物品重量所做出的反应就是灵敏度量值,这种量值的测定根据平衡原理进行。首先在天平的一端放上砝码,另一端放上物品,当天平处于平衡状态时,则所计量的物体重量就会清晰地表示出来,也就是将天平砝码的质量作为该物品的实际重量。

另外,天平在空载和全载环境下所呈现的灵敏度是完全不同的。这是由于天平的线位移和角位移发生变化所致,只需对线位移和角位移进行及时纠正,就可避免这种质量问题的发生。天平分度的灵敏性与单位质量有很大关系,两者的关系成反比,即分度指针的移动距离越大,天平的灵敏性越低,反之则越大。

处理措施

(1)对天平重心进行准确调节,以便可通过天平重心的升高或下降来处理天平质量问题,该解决方法是一种操作极为简便、投资成本极为经济的天平处理技术。

(2)天平的灵敏性出现故障,与其自身部件也有一定的关系,当刀子和刀承出现破损时,灵敏性能就会大大降低,及时更换刀子或刀承就可以将问题全面解决。

(3)若天平长时间处于阴暗潮湿的环境中,其内在部件就会出现不稳定状态,进而影响其灵敏性能。这时,对天平进行干燥处理,就可彻底解决。

(4)天平零部件安装若不符合相关操作规范,则其灵敏性也会受到一定影响,进而发生计量误差,严重时,还会损坏仪器设备,增加计量成本。所以,在组装天平时,有关工作人员应严格按照相关操作流程进行,避免上述问题的发生。

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二、不变性分析

不变性是指在正常使用状态下,让天平处于平衡,这样,天平就可在相同的条件下,对同一物体进行多次称量,且每次所计量的结果都会保持一致,所产生的故障问题也极少。但在现实使用过程中,由于天平仪器会受到多种因素的影响,所以对其不变性要求也会相应发生改变。天平的不变性应该越小越好,这样才能保证天平的质量。

不变性故障分析和处理

(1)天平的刀子和刀承若是质量未达到相关基准,其不变性就会受到影响,这时可直接通过更换刀子和刀承妥善处理。由此可见,这种故障最简单,无论是维修效率还是维修成本都优于其他故障,且对于天平质量的提升有很大的促进作用。

(2)天平组装技术若存在问题,则其不变性能就会相对降低,这种故障多数都是因为天平的安装人员工作疏忽所致。通常,在安装过程中,如存在三刀刃不平行、刀承准确度不达标、制动定位不准确、吃离线过大、横梁各点受力不均匀等情况,则只需重新组装天平就可彻底排除故障。

(3)空载变动性是一种常见的天平故障,其主要由机械传动出现问题所致。因此,只要全面检查机械传动,找出具体故障位置,并采取有效的维修方法,就可完成故障排除工作。

(4)全载变动性故障则是由三刀刃不平行所致。在调整过程中,将刀刃与横梁中心线的垂直线保持在同一水平线上,即可消除。

(5)天平的工作环境也会影响其示值的不变性,如长期处于振动、潮湿、温度较高、气流较大、静电过强的环境下,就会发生故障,因此,一定要改善天平的工作环境。

(6)操作人员操作方法不合理,也会降低天平计量结果的准确性。有关单位应加强天平操作人员的专业技术岗前培训。

示值变动性故障处理

通常,天平示值变动性故障都集中在三刀刃不平行方面。如果是3把刀口不平行,基本是由四角问题所致,只需调平四角固定螺丝即可,而三刀刃的平行性计量,可通过吊角器来进行。

首先,要把吊角器分别压在吊耳背的前后两端,然后再将其压在吊耳中间。其次将上述两次测压值与天平定额的平衡示值进行对比,最大误差不应超过7个分度,若超过这个基准,则可将边刀壳用垂线将其分成左右两边,并以水平线划分为上、下两部分,在其中一边固定上平行螺丝,就可使3把刀口都处于水平平行的状态。

若是3把刀子不在同一平面内,则可用卡板对刀子的平面性进行精准测量,这样就可使刀线处于垂直状态。另外,若右边刀出现前端高、后端低的现象,则适当调节刀子的平面螺丝。可先拧松前面的平面螺丝,再拧紧后面的平面螺丝,这样就可使刀子的边刃都处在同一水平面上。

三、正确性分析

天平正确性也被称为天平的不等臂性或偏差性,其可充分显示天平横梁两臂的长度,进而看其测量指数是否与定额基准存在较大的偏差。同时明确两臂的正确比例,通常,天平横梁两臂的长度比例关系以1∶1为基准。若两臂长度不一致,就会影响到天平的衡量结果,而且所计量的物品重量越高,衡量结果的误差越大。

据相关研究发现,天平仪器出现不等臂性的原因有很多,如天平安装不规范、横梁两臂的制作材料不合格或天平工作环境条件等因素,都会影响到天平计量结果的准确性。所以，有关人员可采用与天平灵敏性和不变性相同的故障处理措施给予解决。