劉學(xué)
濟南市第二計量檢定測試院 山東濟南 271100
天平是測量質(zhì)量的一種重要且有效的設(shè)備,在實際中應(yīng)用最多的就是機械天平。但由于其精確度較高,最高可以達到0.0001g,所以能對計量結(jié)果造成影響的因素也是很多的,這些因素不僅有外界造成的、還有其自身因素導(dǎo)致的,這就需要我們充分了解可能造成計量結(jié)果偏差的原因,對機械天平經(jīng)常出現(xiàn)的故障進行調(diào)修,保證正常的使用。
機械天平在測量精度較高的同時,也更容易受到外界因素的影響,如溫度、濕度、氣流、震動等[1]。第一機械天平在計量過程中會受到溫度的影響,由于其工作原理是依據(jù)杠桿原理形成的,在室內(nèi)溫度過高或者過低的影響下,就會導(dǎo)致機械天平的測量部件發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象,導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差,影響劑量效果;第二機械天平的測量結(jié)果還會受到濕度的影響,由于空氣中濕度過大,通常為70%以上,會使機械天平和測量物體凝結(jié)水珠,造成測量結(jié)果不準確,并且濕度過大會導(dǎo)致機械天平的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被銹蝕,造成精度下降甚至損壞;第三是在使用機械天平進行測量的過程中,如果遇到較強的氣流作用,就會導(dǎo)致機械天平的穩(wěn)定性和平衡性下降,是測量的結(jié)果發(fā)生較大偏差;第四是震動的影響,當(dāng)擺放機械天平的物體或者是房間,亦或是附近存在鐵路、公路、動力設(shè)備等震動作用較強的設(shè)施時,會對機械天平的測量效果造成很大的影響。
機械天平經(jīng)過長時間的使用后,就有可能沾染上灰塵、油脂、木屑等附著物,并且還有可能被銹蝕,導(dǎo)致其自身的計量性能出現(xiàn)問題[2]。首先是因為灰塵、油脂以及其他的物質(zhì)沾染到機械天平上,可能會導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)的運轉(zhuǎn)不流暢,導(dǎo)致測量結(jié)果不準,或者是這些物質(zhì)附著后,造成砝碼或者被測量物質(zhì)的質(zhì)量增加,使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差;其次是機械天平可能由于砝碼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)銹蝕,造成穩(wěn)定性和平衡性降低,使測量的結(jié)果受到影響。
當(dāng)機械天平發(fā)生故障時,如果使用者沒有及時排除故障,就會導(dǎo)致測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。如機械天平的指針不準,就會導(dǎo)致指針的讀數(shù)向一邊偏移幾個數(shù)位,天平的支撐發(fā)生歪斜,導(dǎo)致天平平衡性降低,造成測量結(jié)果誤差,天平的靈敏度降低會導(dǎo)致機械天平的重量變化反應(yīng)慢,降低測量的準確性[3]。
在打開機械天平之后,有時候會出現(xiàn)顯示屏的光線不明確、半明半暗或者有條紋的現(xiàn)象,在這種故障下,使用者無法準確的觀測計量數(shù)值。而出現(xiàn)這種故障的原因第一可能是因為機械天平的燈泡位置發(fā)生了偏移,只需要將燈泡位置調(diào)回正中間,使燈泡的光線可以被聚光管聚集就可以解決;第二個可能引起這個故障的原因則可能是聚光管的位置不正確,這時我們需要調(diào)整聚光管的位置,使顯示屏能夠清楚的被照亮,之后要將聚光管的固定螺絲擰緊,避免其再次出現(xiàn)位移;同時我們要保證反光鏡的干凈整潔,避免由于反光鏡臟污導(dǎo)致的光線變?nèi)酰绊憴C械天平計量數(shù)值的讀取。
機械天平的正常靈敏度應(yīng)該是三把刀刃維持在一條直線上,而經(jīng)過長期使用后,機械天平的靈敏度不正確是比較常見的一種故障。首先是機械天平的全秤靈敏度不正確,這時我們需要將中間的降刀螺絲擰緊,兩邊的升刀螺絲擰松來調(diào)整機械天平的靈敏度,使三把刀刃在同一條直線上;其次是機械天平的空秤靈敏度,靈敏度正常的機械天平,在左側(cè)托盤上置入10mg的砝碼后,指針應(yīng)當(dāng)偏移100個分度,否則就是靈敏度出現(xiàn)故障,這時需要我們對重心鉈進行調(diào)整,使機械天平的空秤靈敏度歸于正常;另外是機械天平的左右盤靈敏度出現(xiàn)故障時,要檢查天平的中刀是否出現(xiàn)損壞,或者中刀是否沾染附著物、銹蝕,刀墊是否傾斜,在調(diào)整或者更換后,在進行調(diào)修。
機械天平可能由于自身的不等臂發(fā)生故障,造成測量出現(xiàn)偏差,這時需要我們通過擰偏差螺絲來進行調(diào)整,但是在調(diào)整時只能向刀盒的方向擰,加長短臂,不能將長臂縮短,避免機械天平出現(xiàn)變動性的問題。另一方面造成天平的不等臂出現(xiàn)問題的原因還可能是溫度的影響,因此我們在使用機械天平進行測量時,必須按照規(guī)定,使用空調(diào)等設(shè)備令實驗室保持恒溫,符合機械天平的使用要求,避免因為溫度導(dǎo)致故障原因排查不明,調(diào)修方式不當(dāng)造成測量失誤;同時在避免機械天平被溫度因素影響造成誤差的情況下,尤其要注意避免出現(xiàn)單臂受熱的情況,造成測量結(jié)果產(chǎn)生誤差,影響機械天平的計量性能和效果。
由于機械天平是由多個部分、許多零件組成的,內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)性、聯(lián)動性都比較強,所以在進行調(diào)修工作時不能對其他零件造成損壞,避免修復(fù)一個故障,導(dǎo)致又出現(xiàn)其他的故障,同時要注意拆卸零件、擰螺絲的力度,避免零件移位和螺絲造成誤差的發(fā)生。
機械天平是實驗室、學(xué)校、及企業(yè)使用范圍最廣、頻率最多的質(zhì)量測量儀器,因此了解可能影響機械天平計量性能的因素,掌握對機械天平常見故障維修的方法就顯得十分重要。本文將外界和機械天平自身可能引起計量性能的影響因素進行探討,對機械天平常見故障的維修方法進行闡述,以保證使用者在進行測量和調(diào)修時,能夠取得良好的效果,為計量數(shù)據(jù)的準確性提供保障。