江蘇省徐州市邳州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局  王永華  馮峰

　　在等臂天平中，空秤時和秤盤上加有相等載荷時的平衡位置相同，如果平衡位置不同，那就是天平臂比不正確。由于臂比不正確而產(chǎn)生了不等臂性誤差，也叫偏差。    

　　一、偏差的產(chǎn)生

　　天平不等臂性誤差的表達式為:
　　y=Q×Δα/α
　　其中:y——不等臂性誤差；Q——天平的載荷；Δα——天平兩臂長度之差；α——天平臂長值。
　　對等臂天平來說，最大秤量值及天平臂長值為定值。由上式可知:天平不等臂誤差(偏差)y與天平兩臂長度之差Δα成比例。也就是說，天平偏差主要是由臂差引起的。

　　引起臂差的主要原因有以下三個方面:
　　第一，由于制造時選用的材料不穩(wěn)定，材料的老化處理(時效處理)不充分，生產(chǎn)工人的裝配技術(shù)水平影響以及裝配應(yīng)力的釋放差異等使得天平兩臂比例不能達到嚴格要求而產(chǎn)生臂差。

　　第二，天平室內(nèi)溫度或天平兩臂受熱不均勻，致使天平臂比改變而產(chǎn)生臂差。
　　有數(shù)據(jù)表明:兩臂受熱差僅0.2℃就會導(dǎo)致較大的不等臂誤差。如果天平橫梁是鋁質(zhì)材料則線脹系數(shù)更大，由此引起的誤差會更嚴重。因此，在天平使用、檢定過程中，應(yīng)保持室溫相對穩(wěn)定，不使天平單邊受熱是很必要的。

　　第三，當升刀或降刀以調(diào)節(jié)天平吃離線時也會產(chǎn)生臂差。
　　精測天平吃離線，就必須將天平的偏差調(diào)到接近規(guī)程要求。當天平的空秤分度數(shù)和全秤分度數(shù)相差比較多時，需要升降邊刀調(diào)整。當升刀或降刀后，天平也會產(chǎn)生臂差。    

　　二、故障的排除

　　對TG328A和TG328B型天平來說，按檢定規(guī)程規(guī)定新制造和修理后的天平不等臂誤差小于3個分度，即兩臂相差0.105μm不會超出要求。對于這樣小的數(shù)值，用曲尺是難以測量的。因此，在天平偏差的調(diào)整中，更難以操作，需要反復(fù)進行若干次才能將偏差調(diào)整在允差范圍內(nèi)，每調(diào)一次偏差就分別測試一次空秤和全秤平衡位置，把等重砝碼取下放上，并需多次啟動天平。顯然采用這種方法調(diào)整天平不太方便。因此，探討一種簡便的調(diào)整偏差方法在實際操作中很有必要。

　　由表達式y=Q×Δα/α可知:同一型號天平臂差(Δα)、臂長(α)為定值，天平偏差與載荷成正比，即天平空秤分度值比全秤分度值改變要少得多。當分別測得天平空秤和全秤平衡位置后，對橫梁較短臂進行調(diào)整(伸長短臂)，即Δα減小，使全秤平衡位置向空秤平衡位置靠近時，再測空秤的平衡位置，只不過改變的分度數(shù)比全秤少得多?？梢栽O(shè)想，如果調(diào)整得當，全秤平衡位置正好與空秤的平衡位置重合在一起，這時偏差為零，即Δα=0。將重合點位置計算出來，我們只要伸長短臂把空秤或全秤平衡位置調(diào)到這個點即可。
　　由于同一型號天平懸掛系統(tǒng)的質(zhì)量相差很小，因此我們可以認為同一型號的天平懸掛系統(tǒng)的質(zhì)量與天平最大秤量值為定值。我們在調(diào)修天平偏差實踐中探索出來一個經(jīng)驗公式:
    L_op=L_o+K×(L_o-L_p)
    其中:L_op——空秤和全秤平衡位置的重合點；L_o——測試時空秤平衡位置；L_p——測試時全秤平衡位置；K——天平懸掛系統(tǒng)質(zhì)量與天平最大秤量比值。

　　通過測試知道:TG328A型天平K=0.639；TG328B型天平K=0.558。這樣只要知道同一型號天平K值，而進行天平偏差調(diào)修時，只測空秤平衡位置L_o和全秤平衡位置L_p 。則根據(jù)公式計算出來應(yīng)調(diào)到空秤和全秤平衡位置重合點L_op附近處，然后伸長短臂一側(cè)偏差螺釘，不用反復(fù)加上拿下等重砝碼就可以調(diào)到規(guī)定允差范圍之內(nèi)。

　　實踐操作中，通常使空秤平衡位置調(diào)零，即L_o=0.0分度。利用經(jīng)驗公式:L_op=K×(-L_p)。只需測出全秤平衡位置L_p便可以計算出空秤和全秤平衡位置重合點L_op，然后伸長短臂一側(cè)偏差螺釘就可以調(diào)到規(guī)程允差范圍之內(nèi)。

　　嚴格地說，這個經(jīng)驗公式中K值并不十分精確，只適用分度數(shù)符合規(guī)程要求的天平，而且剛調(diào)整過的偏差螺釘其應(yīng)力沒有消除而存在暫時的變動性。在實際測試調(diào)整時可能計算結(jié)果略有出入，仍可能超差，但這時偏差不會太大，稍微調(diào)整即可達到規(guī)程要求。