江蘇省徐州市邳州質(zhì)量技術監(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)工人的裝配技術水平影響以及裝配應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。可以設想，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，然后伸長短臂一側偏差螺釘，不用反復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。