本文通過天平橫梁不等臂的介紹，分析了機械雙盤天平橫梁不等臂的原因及它的檢測與計算方法，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，就會造成衡量結(jié)果失準，而且隨著載荷的增加，不等臂誤差也隨之加大。對于單盤天平，因其橫梁設計要求為不等臂形式，所以不存在不等臂性誤差。

天平，尤其是光學分析天平，經(jīng)過調(diào)修就會出現(xiàn)程度不同的橫梁不等臂現(xiàn)象，即使是新買的天平，經(jīng)過長途運輸，其橫梁兩臂也會出現(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。所以國家《機械天平檢定規(guī)程》中規(guī)定，允許新生產(chǎn)和修理后的光學分析的不等臂在 3 個分度之內(nèi)，而使用中的天平，其不等臂在 9個分度之內(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.機械雙盤天平橫梁不等臂的原因

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

結(jié)果的不準確。

( 2) 天平本身所造成的橫梁不等臂性的誤差天平經(jīng)過運輸?shù)恼饎踊蛘{(diào)修計量性能時的錯誤操作，都可能導致天平橫梁不等臂，使其超出國家檢定規(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)果的準確性受到極大的影響。應當調(diào)整天平的兩臂，使其等臂或在允差之內(nèi)。

( 3) 裝配技術(shù)有問題

天平已修好，橫梁不等臂性已調(diào)合格，但放一段時間后再檢定，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)不過硬，對校距螺絲沒有正確的認識和運用不當所造成的。關(guān)鍵是把偏差螺絲在橫梁里的部分向外退扣過多或偏差螺絲過短，而在橫梁內(nèi)部，偏差絲孔空隙過大。( 如圖 1 所示)

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

3.機械雙盤天平橫梁不等臂的檢測和計算方法

首先將天平的空載平衡位置調(diào)到零點，把等于天平的最大秤量的兩個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，則表示天平橫梁等臂，否則應在臂短的一盤上加放標準砝碼，使天平平衡位置回到零點。加放的標準標準砝碼越大，不等臂性誤差就越大。

但是，實際工作中等重砝碼并非絕對質(zhì)量相等，許多砝碼都有一定的誤差，為了抵消兩個砝碼之間的誤差，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。如果在標牌內(nèi)可以讀到指針的平衡位置，應記下讀數(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，將兩個砝碼互換位置，如果加放平衡重物，應隨同砝碼一起移動。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，應在較輕的一盤內(nèi)加放標準小砝碼，使其能在標牌上讀取天平的平衡位置，然后關(guān)閉天平。同過計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準砝碼 K 的折算質(zhì)量值;

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

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

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

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

( 2) 計算公式中正負號的選取規(guī)則測量天平的橫梁不等臂性誤差性誤差時，若標準砝碼 K 加在左盤，則mk * 項前取正號; 若標準砝碼 K 加在2ep mk*

右盤，則 2ep 項前取負號; 在檢定過程中，當天平的平衡位置 I2 相對 I1 的代數(shù)值減小時，則圓括號前取正號; 反之，取負號。天平的橫梁不等臂性誤差性誤差的結(jié)果是正值時，表示天平的橫梁右臂長; 反之，表示梁左臂長。

( 3) 一般非正式檢定天平的不等臂性誤差時，在檢修天平的過程中，為了節(jié)約時間，可不考慮零點的微小變化。我們在平時檢修中一般簡易公式;

天平不等臂性誤差性誤差簡易計算公式如下( 以分度為單位)

4.機械雙盤天平橫梁不等臂的調(diào)修新方法

我們原來調(diào)整天平橫梁不等臂傳統(tǒng)方法是用兩個全量砝碼，放在秤盤上再從秤盤拿下來，調(diào)一次偏差，看一次零點，哪臂短調(diào)哪臂，這臂調(diào)過量了，再調(diào)另一臂。結(jié)果長臂又變成短臂，短臂又變成長臂。如此循環(huán)，調(diào)來過再調(diào)過去，使兩臂無限向外伸長，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，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，還得擴大翼支板上的圓孔，修來修去把一臺完整的天平修報廢了，無法使用或降級使用。

筆者在實際工作中用一種新方法調(diào)橫梁不等臂誤差，把兩個全量砝碼放在天平上，即全量調(diào)誤差。在調(diào)誤差時，以升級螺絲為主，動用偏差螺絲，這樣即保證質(zhì)量，又能控制偏差絲沒有移位。其主要操作筆者總結(jié)一下幾點要領(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)修誤差當中必須遵守的一條: 只調(diào)一臂不調(diào)兩臂。調(diào)兩臂會破壞其它性能，會引起很多麻煩。在接近合格范圍時，只差 2 ～ 3 個分度，只調(diào)短臂不調(diào)長臂，只動一個偏差螺絲。

在一般情況下，只調(diào)右臂不調(diào)左臂，因為右臂的邊刀合有升降螺絲，條件比較齊全。另一點右手操作方便，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)過頭了，用升降螺絲調(diào)回來，再重調(diào)。

( 4) 每次調(diào)臂差絲豪沒有進展，微分標牌任不移動，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)不能用力過大。寧調(diào)十次接近，不強調(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。