本文通過(guò)天平橫梁不等臂的介紹，分析了機(jī)械雙盤天平橫梁不等臂的原因及它的檢測(cè)與計(jì)算方法，以及新方法的調(diào)修。

1.什么是天平橫梁不等臂

天平橫梁不等臂性誤差即偏差也稱臂差，天平橫梁量臂的長(zhǎng)度具有一定的比列關(guān)系，這種比例關(guān)系也稱之天平的正確性。對(duì)于等臂天平，它的正確的比列關(guān)系為1: 1，如果兩臂不相等，就會(huì)造成衡量結(jié)果失準(zhǔn)，而且隨著載荷的增加，不等臂誤差也隨之加大。對(duì)于單盤天平，因其橫梁設(shè)計(jì)要求為不等臂形式，所以不存在不等臂性誤差。

天平，尤其是光學(xué)分析天平，經(jīng)過(guò)調(diào)修就會(huì)出現(xiàn)程度不同的橫梁不等臂現(xiàn)象，即使是新買的天平，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)途運(yùn)輸，其橫梁兩臂也會(huì)出現(xiàn)不等臂現(xiàn)象 . 若要求等臂的天平的兩臂完全相等，也比較困難。所以國(guó)家《機(jī)械天平檢定規(guī)程》中規(guī)定，允許新生產(chǎn)和修理后的光學(xué)分析的不等臂在 3 個(gè)分度之內(nèi)，而使用中的天平，其不等臂在 9個(gè)分度之內(nèi)，即為合格天平。如果大于其允差就視為不合格，就要調(diào)修理。

2.機(jī)械雙盤天平橫梁不等臂的原因

( 1) 溫度對(duì)天平不等臂的影響天平是比較精密的衡量?jī)x器，它對(duì)于溫度的變化極為敏感。由于兩臂受熱不均或單臂受熱，都會(huì)造成衡量

結(jié)果的不準(zhǔn)確。

( 2) 天平本身所造成的橫梁不等臂性的誤差天平經(jīng)過(guò)運(yùn)輸?shù)恼饎?dòng)或調(diào)修計(jì)量性能時(shí)的錯(cuò)誤操作，都可能導(dǎo)致天平橫梁不等臂，使其超出國(guó)家檢定規(guī)程允許誤差的幾倍或幾十倍。這樣大的誤差不消除，必然使衡量結(jié)果的準(zhǔn)確性受到極大的影響。應(yīng)當(dāng)調(diào)整天平的兩臂，使其等臂或在允差之內(nèi)。

( 3) 裝配技術(shù)有問(wèn)題

天平已修好，橫梁不等臂性已調(diào)合格，但放一段時(shí)間后再檢定，又出現(xiàn)了誤差。

這種平橫梁不等臂誤差控制不住的主要原因是由于調(diào)修的技術(shù)不過(guò)硬，對(duì)校距螺絲沒(méi)有正確的認(rèn)識(shí)和運(yùn)用不當(dāng)所造成的。關(guān)鍵是把偏差螺絲在橫梁里的部分向外退扣過(guò)多或偏差螺絲過(guò)短，而在橫梁內(nèi)部，偏差絲孔空隙過(guò)大。( 如圖 1 所示)

針對(duì)調(diào)修出現(xiàn)的誤差，我在工作中采取下列有效措施: ( 1) 將偏差螺絲旋進(jìn)滿扣，不留更多的空隙; ( 2) 偏差螺絲太短，可以更換長(zhǎng)絲; ( 3) 偏差螺絲與邊刀合必須靠緊不許分家。

3.機(jī)械雙盤天平橫梁不等臂的檢測(cè)和計(jì)算方法

首先將天平的空載平衡位置調(diào)到零點(diǎn)，把等于天平的最大秤量的兩個(gè)等量重的砝碼分別放在天平的左右盤內(nèi)，開啟天平，觀察天平指針的平衡位置。如果平衡位置還是零點(diǎn)，則表示天平橫梁等臂，否則應(yīng)在臂短的一盤上加放標(biāo)準(zhǔn)砝碼，使天平平衡位置回到零點(diǎn)。加放的標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)砝碼越大，不等臂性誤差就越大。

但是，實(shí)際工作中等重砝碼并非絕對(duì)質(zhì)量相等，許多砝碼都有一定的誤差，為了抵消兩個(gè)砝碼之間的誤差，可以采用下面的做法，但并不排除在砝碼等重前提下，采取上面的做法。

同上述步驟，先使天平的空載平衡位置調(diào)到零位，關(guān)止天平，將最大載荷的兩個(gè)等量重的砝碼分別放在天平的左右盤中間，開啟天平，觀察天平指針的平衡位置。如果在標(biāo)牌內(nèi)可以讀到指針的平衡位置，應(yīng)記下讀數(shù)，如果不平衡則在較輕的一盤內(nèi)加放平衡重物，讀取平衡位置。然后關(guān)閉天平，將兩個(gè)砝碼互換位置，如果加放平衡重物，應(yīng)隨同砝碼一起移動(dòng)。開啟天平，讀取天平平衡位置 。如果天平在砝碼交換后不平衡，應(yīng)在較輕的一盤內(nèi)加放標(biāo)準(zhǔn)小砝碼，使其能在標(biāo)牌上讀取天平的平衡位置，然后關(guān)閉天平。同過(guò)計(jì)算得到天平橫梁不等臂性誤差 Y 的大小。

( 1) 天平橫梁不等臂性誤差性誤差的計(jì)算公式( 以分度為單位) :

式中: Y—橫梁不等臂性誤差;

Mk * —交換等重砝碼之后在較輕的秤盤上所添加的標(biāo)準(zhǔn)砝碼 K 的折算質(zhì)量值;

I1 —天平檢定的第一次讀數(shù)( 即空秤 0 點(diǎn)的讀數(shù)) ;

I6 —天平檢定的第六次讀數(shù)( 即再次空秤 0 點(diǎn)的讀數(shù)) ;

I3 —天平檢定的第三次讀數(shù)( 即最大兩個(gè)等量砝碼的讀數(shù)) ;

I4 —天平檢定的第一次讀數(shù)( 即最大兩個(gè)等量砝碼的左右盤交換后的讀數(shù)) ;

( 2) 計(jì)算公式中正負(fù)號(hào)的選取規(guī)則測(cè)量天平的橫梁不等臂性誤差性誤差時(shí)，若標(biāo)準(zhǔn)砝碼 K 加在左盤，則mk * 項(xiàng)前取正號(hào); 若標(biāo)準(zhǔn)砝碼 K 加在2ep mk*

右盤，則 2ep 項(xiàng)前取負(fù)號(hào); 在檢定過(guò)程中，當(dāng)天平的平衡位置 I2 相對(duì) I1 的代數(shù)值減小時(shí)，則圓括號(hào)前取正號(hào); 反之，取負(fù)號(hào)。天平的橫梁不等臂性誤差性誤差的結(jié)果是正值時(shí)，表示天平的橫梁右臂長(zhǎng); 反之，表示梁左臂長(zhǎng)。

( 3) 一般非正式檢定天平的不等臂性誤差時(shí)，在檢修天平的過(guò)程中，為了節(jié)約時(shí)間，可不考慮零點(diǎn)的微小變化。我們?cè)谄綍r(shí)檢修中一般簡(jiǎn)易公式;

天平不等臂性誤差性誤差簡(jiǎn)易計(jì)算公式如下( 以分度為單位)

4.機(jī)械雙盤天平橫梁不等臂的調(diào)修新方法

我們?cè)瓉?lái)調(diào)整天平橫梁不等臂傳統(tǒng)方法是用兩個(gè)全量砝碼，放在秤盤上再?gòu)某颖P拿下來(lái)，調(diào)一次偏差，看一次零點(diǎn)，哪臂短調(diào)哪臂，這臂調(diào)過(guò)量了，再調(diào)另一臂。結(jié)果長(zhǎng)臂又變成短臂，短臂又變成長(zhǎng)臂。如此循環(huán)，調(diào)來(lái)過(guò)再調(diào)過(guò)去，使兩臂無(wú)限向外伸長(zhǎng)，兩邊刀合向外傾斜。 ( 如下圖所示) 這種方法調(diào)天平的橫梁不等臂很不科學(xué)，效率很低，誤差很大，越修毛病越多。不僅要改變阻尼器的位置，還得擴(kuò)大翼支板上的圓孔，修來(lái)修去把一臺(tái)完整的天平修報(bào)廢了，無(wú)法使用或降級(jí)使用。

筆者在實(shí)際工作中用一種新方法調(diào)橫梁不等臂誤差，把兩個(gè)全量砝碼放在天平上，即全量調(diào)誤差。在調(diào)誤差時(shí)，以升級(jí)螺絲為主，動(dòng)用偏差螺絲，這樣即保證質(zhì)量，又能控制偏差絲沒(méi)有移位。其主要操作筆者總結(jié)一下幾點(diǎn)要領(lǐng):

( 1) 大偏差只調(diào)升降螺絲; ( 2) 小偏差只調(diào)偏差螺絲;

( 3) 調(diào)短臂不調(diào)長(zhǎng)臂; 調(diào)右臂不調(diào)左臂，調(diào)一臂不調(diào)兩臂;

在調(diào)修誤差當(dāng)中必須遵守的一條: 只調(diào)一臂不調(diào)兩臂。調(diào)兩臂會(huì)破壞其它性能，會(huì)引起很多麻煩。在接近合格范圍時(shí)，只差 2 ～ 3 個(gè)分度，只調(diào)短臂不調(diào)長(zhǎng)臂，只動(dòng)一個(gè)偏差螺絲。

在一般情況下，只調(diào)右臂不調(diào)左臂，因?yàn)橛冶鄣倪叺逗嫌猩德萁z，條件比較齊全。另一點(diǎn)右手操作方便，熟練得勁，容易掌握，所以提倡右臂不調(diào)左臂的做法。

只調(diào)一臂不調(diào)兩臂，調(diào)過(guò)頭了，用升降螺絲調(diào)回來(lái)，再重調(diào)。

( 4) 每次調(diào)臂差絲豪沒(méi)有進(jìn)展，微分標(biāo)牌任不移動(dòng)，則主要是卡掛得原因。

( 5) 不論調(diào)大的調(diào)大偏差或小的偏差，只能輕輕調(diào)不能用力過(guò)大。寧調(diào)十次接近，不強(qiáng)調(diào)一次合格。手勁的大小，主要靠自己的手指皮膚神經(jīng)反映。在工作之前，用酒精把手指擦干凈。