分析机械天平计量准确性的影响因素和提高方法论文_潘煦宁

分析机械天平计量准确性的影响因素和提高方法论文_潘煦宁

柳州市计量技术测试研究所

摘要:随着我国社会发展进程的不断加快,科技水平发展呈现出了较为迅速的趋势,日常生活中对于天平的使用也就越来越普遍。天平的构建原理是依托于杠杆理论,主要用于测量作用的器械。但是在机械天平的使用过程中,却容易受到各方面因素的干扰,使得其出现影响正常计量准确性工作的情况,本文通过对机械天平产生影响的因素进行深入的研究探讨,并提出相应的解决方案提升其准确性。

关键词:机械天平;计量准确性;影响因素;提高方法

引言

天平的种类较多,其中机械天平主要是依靠杠杆原理制成的,而天平的主要使用方向是量测物体量值,因此现阶段的生产企业中对于机械天平的使用需求量较大,不管是电子产业、农业产业还是其他类型的产业,都与机械天平有着或多或少的联系。随着其适用范围的不断扩大,对于机械天平计量器械的精确性要求就越来越高,着力于减少影响准确性要素的研究就显得极为关键。

1 环境因素对于机械天平自身量测准确性能的干扰

会对机械天平的量测准确性起干扰性作用的环境因素主要有:温度、相对湿度、震动;气流以及环境的纯粹程度等这些因素对于机械天平的准确性干扰度则较低。

空气温度对于机械天平自身量测准确性的干扰:机械天平放置的具体位置中的空气温度情况是对机械天平自身量测准确性的干扰性较强的几个因素之一。如果存放机械天平的室内出现温度值较低或者是温度值较高的情况,那么就会使得机械天平出现由于受到低温或者高温影响而产生的不良工作状态。在这样的状态下进行量测工作,就会使得机械天平内部的零部件或者是连接位置的旋钮螺钉出现过热膨胀或者过冷收缩的情况,由于机械类器物受到过冷或者过热的影响时,会出现一系列的问题,使得其自身结构方式以及内部机能出现改变,从而引发连接位置出现一定的间隙情况。出现这样的问题会使得天平的平衡位置出现偏移,尽管出现的偏移量很小,但是由于天平自身结构较为精细,一些较小的差距就会使得整体的机能出现不一样的状况。当天平支架出现偏移状况,在进行量测的过程中,就会导致其准确性下降,最终出现机械天平量测数值不准的情况。湿度也是影响天平的准确性的重要因素:湿度过高机械天平零件特别是玛瑙伯吸附现象明显,使天平摆动迟钝,易腐金属部件,光学镜面易生霉斑;湿度低于时,材料易带静电,使称量不准确。另外机械天平存放位置的空间振动、气流流通以及环境空气不洁净等问题也会使得天平自身的量测准确性能下降。如果存放空间的震动率较大,那么天平内部的平衡刀以及刀承接触位置的相对关系出现破坏,引起天平停点的变动,读数不稳,且易损坏天平的刀子,就会使得天平自身的摆动性受到影响,最终对天平的量测准确性造成干扰。存放空间气体的流通如果较快,就会使得天平的恒定平衡位置受到干扰,在长期外力因素影响的条件之下,出现机械天平示数出现数值不对的情况,最终影响机械天平的量测精确性。

2 天平结构因素对于机械天平自身量测准确性能的干扰

机械天平拥有着较高的稳定性能、较为精确的灵敏度以及多样化的数值显示变动,当机械天平的这些方面出现问题时,也会使得机械天平自身量测准确性能受到一定的干扰。稳定性能是指,当天平受到外部因素干扰,破坏其自身平衡性之后,将外界因素进行撤离后,天平自身会恢复到原先的平衡状态的能力;灵敏性能是指机械天平会在接收到各类外界质量不同的物体式,及时的呈现出应有的变化,并依照于具体的情况进行示数的表达;示值的变动性是指在机械天平中存放一些质量物体时,不管其放置时间的长短或者是开启、关闭,机械天平都会呈现出同样的示数。

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机械天平的平衡位置的重心以及支点的搭配情况是机械天平能够进行正常量测工作的重要因素,如果两者在相对位置上存在了支点在上重心在下的情况,那么机械天平的平衡稳定性就会较强。反之,如果两者的相对位置存在了支点在下重心在上的关系,那么机械天平的稳定性就会呈现出较差的情况。天平自身稳定性的强弱与否,将会对天平的量测工作准确性起着决定性的作用。

3 提高机械天平自身量测准确性能的主要措施

由于机械天平自身的量测准确性能在很大程度上取决于机械天平所在的环境问题以及自身机构因素两方面,要先将其准确性能进行提升化处理,就必须对这两方面进行着重考虑,并采取相应的解决方案来对其进行改善处理。准对于存放环境上的问题所采取的方案,主要的方向是将存放位置的气温情况、相对湿度、所处空气的纯净程度、工作环境的气流通透性以及由于环境因素造成的震动问题;对于结构方面问题所采取的相关解决措施主要是将天平的平衡位置上分布的重心与相关的支点进行合理的搭配,使其相对位置能够符合天平正常工作时所要达到的情况。在此基础上,再对机械天平内部的三把平衡控制刀刃的位置进行合理化放置,并将其具体的平面性质、平行问题等进行着重化考量。针对于平衡刀刃所处的天平刀盒,则需要着重对其稳固情况进行检验核查,使得天平内部的零部件的松动情况能够符合天平运作的标准情况。通过使用一系列较为有效的控制方案,将这些因素进行控制管理,能够在极大程度上提高天平自身的平衡性,最终达到将机械天平的量测准确性能提高的目的。

但是需要注意的是,在进行机械天平内部平衡位置的重心的调动时,能够较为明显的发现天平自身的灵敏度问题以及相关的稳定性能在很大程度上受限于彼此,两者之间相互影响、互为矛盾。人们在使用机械天平的过程当中,大多数情况下都是以天平自身的灵敏度来换取天平的稳定性能,通过将天平自身的横梁重心的位置进行合理的置换以及将所需要进行量测的位移问题进行优化的方式,能够使得机械天平自身的精确性能得以提高,但是这样的方式在实际的生产运作过程中并不是十分理想,这是由于其改进的原理是通过牺牲天平自身的灵敏性能,来获取更加稳定的准确性,从而将天平的量测数据准确性进行提高。当天平的横梁位置的重心点与支点相互重合时,机械天平就处于较为容易进入平衡的状态或者是近乎于容易进入平衡的状态,此时就可以通过使用使用机械天平随遇性状态平衡和天平自动化平衡校准的原理,使得机械天平的量测准确性能够得到提高。这种使用机械天平随遇性状态平衡和天平自动化平衡校准的原理就叫做电磁反馈补偿方法,将其投入到天平量测准确性能提升的工作中,能够有效的将天平量测精度由十的负五次方提高到十的负七次方。

结语

机械天平属于自身结构较为精密的仪器,一些可能造成损耗其内部结构的因素尽管只是一些小的因素,但是对于整个天平结构而言却有着较大的影响。此外,存放机械天平的位置可能会存在了温度较高或者较低、气流流通速率较大或者较小等环境因素,使得天平的量测准确性受到了极大的干扰,同时,自身内部平衡结构的问题也会使得其出现不精确的情况,只有将这些问题解决才能使得其准确性提高。

参考文献

[1]张晓红.影响机械天平计量性能的因素探讨[J].科技创新与应用,2015(30):292.

[2]戴伟.机械天平计量准确性的影响因素与提高方法[J].轻工标准与质量,2015(04):41+64.

[3]刘友.机械天平计量准确性的影响因素和提高方法[J].黑龙江科技信息,2014(13):3.

[4]王亚红.探讨机械天平计量准确性的影响因素和提高方法[J].中国管理信息化,2013,16(13):61-62.

论文作者:潘煦宁

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/17

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