TG328型电光分析天平示值变动性影响因素分析

TG328型电光分析天平示值变动性影响因素分析

电光分析天平是一种具有电光读数系统的等臂双盘精密天平，比如TG328型，它主要由外框、立柱、横梁系统、吊挂系统、光学读数系统、制动机构和机械加码装置组成。该天平的最大称量为200g，分度值为0.1mg，属于三级天平。由于该天平具有精度高、称量速度快、变动性小和价格实惠等优点，是目前我们公司分析测试中心使用率最高的计量仪器。TG328型电光分析天平天平的示值变动性在调修中是比较复杂的，产生的原因是多方面的。所谓示值变动性就是指同一物体重复衡量结果的差异，这种差异越小越好。现就工作中的体会谈谈TG328型电光分析天平的安装结构对示值变动性的影响及其解决办法。

1TG328型电光分析天平的示值变动性产生的原因

1.1 客观环境的影响①天平单臂受热，使横梁臂比变化造成变动性。②温度不稳定使臂比不断变化造成变动性。③由于温度变化，不但使横梁的两臂发生长或短的变化，也会使横梁的高度发生变化从而改变了天平重心位置影响分度值。④天平横梁上各个零件和螺钉的材质不一样，当遇冷或受热后，材料的线性膨胀系数不同使刀座的固定状态变化，造成变动性。⑤周围环境震动的影响造成变动性。⑥门框不密合，受到气流的冲击造成变动性。⑦天平的刀子，大多是玛瑙的，属多孔性材料，对潮湿的吸附性大，表面易凝成水膜造成变动性。⑧刀子、刀承、支架等部分有灰尘和纤维等物的沾染造成变动性。

要消除客观坏境对TG328型电光分析天平的影响必须保证天平使用温度一般为17～22℃， 温度波动不大于1℃。天平室内应无气流扰动及强磁场干扰，远离震动源，天平应远离、电炉、空调、暖气、高温炉等点热源。天平室避免阳光直接照射以免造成温差引起天平的不等比臂误差。天平应放置在平整、稳固、具有很好地防震效果的工作台面上。天平内应放置变色硅胶或其他适宜的干燥剂保持其干燥，天平外应使用防护罩防止灰尘和异物进入保持其洁净。

1.2 天平结构的影响TG328型电光分析天平分为TG328A和TG328B两种型号，TG328A为全自动加码分析天平，TG328B为半自动加码分析天平。TG328型电光分析天平的结构和安装，是产生示值变动性的主要矛盾，天平的计量性能是取决于天平的装配质量。现分述如下：

1.2.1 天平的外框：有木质、金属两种。外框的侧门、前门推动时太紧，或有阻尼现象，框缝过大，前门自动下落都会造成变动性。

解决办法：将推门凹槽内的灰垢清除，打上白蜡使之滑动自如，封闭外框的缝隙避免气流冲击。

1.2.2 光学投影部分：调整时有三个要点，①聚焦；②物镜的定位距离；③投影的反射角度。（图1）。

1.2.2.1 聚焦偏移，聚光管和物镜的定位距离不对，此时光幕上出现黄绿色带，造成读数误差。

1.2.2.2 大小反光镜的反射角度不适当，光幕上出现黑影造成读数误差。

1.2.2.3 线片装反了，不能与微分标牌刻度重合读数造成读数误差。

1.2.2.4 光幕的零点微调弹簧过紧或过松，使光幕自行移位造成零点变动。解决办法：聚光管与光源距离太大则光束暗，太小则光点小，当移动光源，选择好焦距，聚光管射出的光，形成一个圆亮的光束即可。物镜将微分标牌放大10~25倍，可将物镜前后移动，当反射在光幕上的微分刻度清晰就可以了。小反光镜为第一次反射，反射角度105°± 3°为宜。大反光镜为第二次反射，反射角度一般固定不动，也可作辅助调整之用。

1.2.3 横梁：是天平的心脏，横梁上的三把刀子又起决定性作用。

1.2.3.1 刀子安装不垂直，与刀承接触后两边角度不等，如图2所示当横梁摆动时，刀刃两边摩擦力不同造成偏感和变动性。

1.2.3.2 中刀垫安装不平，图3中，刀垫与刀刃两边角度不等，造成刀子有规律的向一个方向的变动。发现上述问题，可用目力观察进行一般调整，但是依靠视力或一般工具来调整刀子与刀承接触后两边夹角完全相等是困难的。

1.2.3.3 三把刀子安装不平行（图4），图4中y≠zy1≠z1，因为同一秤盘由于力臂不等，放置在秤盘上的重物位置不同，与重心垂直所倾斜的角度造成变动性（亦称角差），同时机械加码组合差影响甚大。调整方法：可用等距卡尺或吊角器校正，调整小刀的位置。图5松前面3号螺钉，紧背面3号螺钉使刀子前端向外侧移，则前方的力臂伸长了，后方的力臂相应缩短了。反之，则效果相反。

1.2.3.4 刀子装的前后高低不一致，虽然三刀成一联线，但是前后角的透光不同，造成变动性。调整方法：按图5所示，松前面1号螺钉，紧背面1号螺钉，则刀子的后端身高，前端相应降低。反之，则效果相反。2号螺钉是起定位作用的，也可作为辅作调整之用。

1.2.3.5 刀子的夹角不等（如图6所示）会造成变动性。此系刀子的质量问题，在更换刀子时可用放大镜检查。

1.2.3.6 刀子崩缺，刀刃不是一直线，有凹凸现象，两把小刀钝利不同也会造成变动性。此种情况应更换刀子。但是刀子的缺口是在刀刃的中间，一般不会产生变动性，缺口越大越是如此。若是细小的毛刺则会引起变动。

1.2.3.7 横梁上的螺钉松动造成变动性。用食指轻敲梁体，若有沙沙的声音，即有螺钉松动，应予以拧紧。平衡铊要松紧得当，能够平稳地拧动即可。

1.2.3.8 横梁不正中，由于擦靠引起横梁偏动造成变动性。可调整横梁和定位支销的前后位置使衡梁正中。

1.2.3.9 刀子长于刀承造成变动性（微动）。调整方法：可更换刀子，或如图7那样将刀子倒角即可解决。

1.2.4 支架部分：它是支承横梁，保证横梁在休止时的正常位置，调整不当将会破坏天平的性能。

1.2.4.1 立柱与底板不垂直，此种情况极少。当立柱明显不垂直时，可将立柱底座垫放金属片调整之。

1.2.4.2 大托叶固定不紧或太紧，开启和关闭天平时托叶重复性差造成变动性。调整方法：对大托叶定位螺钉的松紧进行调整，把托叶放平，用手将托叶前后推动没有窜动，开关天平时上下运动自如。

1.2.4.3 横梁支力销固定得不紧，托叶左右高低不当使横梁不水平。造成带针和偏感，可自制图8那样的工具来测量横梁水平。

1.2.5 悬挂部分：它是力的承受和传递部分，包括吊耳，阻尼器，加码承受架等。

1.2.5.1 吊耳倾斜，开启天平引起内阻尼筒晃动造成变动性。引起吊耳倾侧是由于刀子与支力销不成一联线，刀子与刀承接触后，不是将刀承分成两个相等的矩形，可调整支力销左右位置来达到平衡。

1.2.5.2 小刀承不平有凹槽，补偿吊耳与承刀板不平行，沟槽不光滑造成微动变动。

1.2.5.3 秤盘不平，开启天平后秤盘倾斜，引起碰撞造成变动性。

1.2.5.4 阻尼筒不水平，内外阻尼筒间隙不匀，称量过程中内阻尼筒在上下缓慢升降中与外阻尼筒接触引起擦靠，内外阻尼筒间隙太大影响摆动周期造成微变动。调整方法 ：阻尼筒不水平将阻尼筒调至水平即可。如果内外阻尼筒间隙不匀可观察天平是否水平，水泡是否在中央位置，可调整水平脚使水泡处于中央位置。是否有尘埃、毛刺等物质卡住阻尼器，应用细毛刷进行清洁处理。是否固定螺钉松动，可调节内外筒至其间隙均匀固定螺钉使内外筒同心。如果间隙太大，引起微动，可调整内外阻尼筒的高度，或用厚度合适的金属薄片或其他相适用的薄片做成一厘米宽的条状物坚固于内阻尼筒的内边缘来减少内外阻尼筒的间隙。条件允许的情况下也可以更换合适的阻尼筒。

1.2.6 机械加码：TG328型电光分析天平有全自动和半自动加码两种。TG328A为全自动加码电光分析天平，10mg到199.990g都可以自动加码。TG328B为半自动加码电光分析天平，10mg到990mg为自动加码，质量超过1g只能手动加码。

1.2.6.1 挂码沟与加码承受片V槽间隙不匀引起擦靠造成变动。调整方法：环形砝码主要查看加码棍上的挂码沟与环形挂码承受片V槽位置是否一致，如果不一致则松开加码棍上的固定挂码沟的螺丝调节挂码沟的位置与挂码承受片V槽位置一致。或是查看环形挂码是否变形则取下调整其为平整圆滑。鞍形砝码首先也是检查加码棍上的挂码沟与鞍形挂码承受片V槽位置是否一致，如果不一致则同样松开加码棍上的固定挂码沟的螺丝调节挂码沟的位置与挂码承受片V槽位置一致。再就是查看自动加码秤盘是否歪斜则取下自动加码秤盘通过松开秤盘底下的螺丝来调节自动加码秤盘的连杆使其在同一平面上且是一个矩形就可以了。

1.2.6.2 加码字盘与砝码错位引起衡量误差。调整方法 ：检查加码字盘也就是读数盘内部是否牙松了将牙槽放到相应的位置并拧紧固定螺丝就可以了或者使用过长牙磨损了那就要及时更换加码字盘。

应当注意的是：加码器内弹簧压得太紧引起加码时环码跳动，压得不紧引起加码错位。

1.2.7 制动部分：①盘托高低不适当，引起带针。②关闭天平时，支架自落造成变动性。是由于偏心轮不到位不是处在最低点使升降杆偏移滑动和开关轴弹片压得不紧，这两个原因引起的。③天平开关时回径即开关过头，破坏了横梁的休止状况造成变动性。是由于定位螺钉太长或变弯曲使偏心轮超过了最高点。偏心轮与升降杆的联接片轴孔磨损变大，成椭圆形引起的。调整方法：调整偏心轮的位置，定位螺钉长短要适度，可以观察托叶上下活动距离，无回径即可。消除连接片轴孔的松动，减少大托叶压簧的弹力。

2调修天平必须注意的事项

①调修前将天平打扫清洁，零件用绸布沾无水乙醇擦拭。机械运动部分用轻油润滑。②检查水泡是否正确或是失灵，损坏的零件应予更换。③修理步骤是先上后下，由外到内，最后进行横梁部分的调整。④把横梁装上，检查是否安装平行和水平，指针是否垂直，跳针。再调整刀缝，阻尼筒，盘托，光学等部分。⑤天平各零部件安装好后，初步检查计量参数，得相应调整的范围。各个性能是有密切联系的，不能调好这一性能，破坏另一性能。确定先后步骤，有些性能是可以同时调整的，就同时进行。⑥调修避免损坏零件，特别是刀子，配合不上的零件，螺钉不要强配，断裂，发芽的螺钉要跟换新的。⑦由于我分析测试中心的天平使用频繁，故使用中的天平应按周期检定，检定周期不得操过一年。

3结语

调修TG328型电光分析天平是一项比较复杂的工作。只有对天平的安装结构进行全面的了解才能及时对所出现常见故障进行判断和调修，使天平的各项计量性能达到合格条件。这样，既延长了分析天平的使用寿命从而避免了资源的浪费，又保证了称量过程的顺利完成也保障了分析测试工作的正常进行。