天平不等臂性的调修
Alu · 2007-08-19 21:21 · 70281 次点击
天平,尤其是等臂分析天平,经过一断时期的使用就会出现程度不同的横梁不等臂现象。即使是新买的天平,经过长途运输,其横梁两臂也会出现不等臂现象。若要求等臂天平的两臂完全相等,也比较困难。所以国家《非自动天平试行检定规程》中规定,允许新生产和修理后的具有阻尼器的微分标尺和数字标尺的天平横粱不等臂性误差在3个分度之内,而使用中的天平其不等臂性误差在9个分度之内,即为合格天平。如果大于其允差就视为不合格,就要进行调整修理。
一、产生不等臂性误差的原因及调修方法
1、外界因素引起的不等臂性误差
外界因素引起的不等臂性误差的原因,主要是由于制造天平用的材料时效处理不过关,稳定性不好,强度不够。除制造原因之外,环境温度影响也是一个很重要的因素。天平横粱两臂受热不均,一臂伸长,两臂长短不相等等…要解决这一些问题首先我们要设法排除天平外界因素引起的不等臂误差,如去除横粱应力,使两臂等温等,使天平恢复正常。切不可急于动手调整天平横梁不等臂偏差螺丝,以免造成人为故障。
2、天平本身引起的不等臂性误差
天平本身造成的横梁不等臂性误差,主要是两臂不完全相等造成的,所以应调整天平的两臂,使其相等。在调整天平不等臂性误差时,对于刀子固定在刀盒内并有调整不等臂误差的偏差螺丝的,只准向刀盒方向紧偏差螺丝,不能向回退。也就是说调整时,只能加长短臂,不能缩短长臂,否则,容易引起变动性等故障。对于较大的偏差,需要平移刀盒时,可以随意调整偏差螺丝。如果,天平不等臂性误差很大时,单靠调整偏差螺丝是不行的。即使能调整过来,刀盒也就顶歪了,处于倾斜状态,势必影响天平的计量性能。所以,此种情况应该平行移动边刀盒的位置。具体做法:首先松开刀盒上的对顶偏差螺丝,再松开刀盒底部的升刀螺丝,将整个刀盒向等臂位置上平移,位置合适后再将上述螺丝固定好。同时,将偏差螺丝调至靠擦边刀盒,不允许偏差螺丝与刀盒之间有缝隙。
二、偏差调整量公式的引用
天平不等臂性误差的大小是可以测量的,因此它的调整量也可以预测。修理过天平的人都知道,在调整不等臂前,空载是零点,调整后不但偏差量变了,而且空载零点也变了。这就是说,要消除天平的不等臂性误差,按误差的实际量去调整是不行的。偏差量的改变必然引起空载零点的变化,所以要调到最佳点,即空载和全载的平衡位置都在相同位置上。要将天平不等臂调整到最佳点,就要引入一个新的概念——偏差调整量。只有掌握了偏差调整量,才能够目标明确,节省时间,调修准确。我从长期的实际检定调修工作中,发现空载与全载的变化量是有规律的。调整不等臂性误差时,偏差的改变量是空载改变量的2倍至3倍,即调整10个分度的偏差,就要向反方向调整并且要大于10个分度,具体大多少,可用偏差调整量公式计算。
偏差调整量计算公式如下:
式中:—天平偏差调整量;
—天平偏差;
—悬挂系统质量;
—天平最大称量;
举例说明:
例(1):一台200g的光学分析天平,其悬挂系统质量为110g,天平不等臂误差为20分度,问偏差调整量应是多少?
根据公式得到:
分度
若空载平衡位置为0,则应从20分度为起点向负方向调整31个分度,此时空载平衡位置是“-11”分度,加放等重砝码后也是“-11”分度,这样偏差就消除了。
例(2):一台200g的光学分析天平,其悬挂系统质量为100g,天平不等臂误差为+20分度,问偏差调整量应是多少?
将上述数据代入式得:
分度
可见,偏差相同时,悬挂系统质量与最大载荷的比值决定了偏差调整量的多少。由于在光学分析天平中,悬挂系统的质量是天平最大载荷的1/2左右,所以多调的部分也是不等臂误差的1/2左右。
另外需要说明,偏差调整量的方向与偏差的方向相反。有时偏差调整量与实际情况有微小出入,主要是由于内应力等不定因素造成的,可忽略不计。