分析天平计量性能与调修

　　一、概述

　　分析天平是在物量分析领域中使用较多较广的计量器具。它的准确与否直接关系到称量数据和分析结果。本文就自己实际工作中遇到的一些问题谈谈分析天平计量性能的关系与调修体会。

　　分析天平根据称量原理和结构的不同分为机械杠杆式和电子数显式两种天平。而机械杠杆式天平按结构的不同又分为等臂天平、不等臂天平、单盘天平和双盘天平等等。本文所述的为机械杠杆式光电分析天平。

　　杠杆式光电分析天平以其结构简单、调修简便的特点，分析行业中得到广泛应用。天平的计量性能包括准确性、稳定性、灵敏性和示值不变性，这四种特性是相互关联和相互抑制的。

　　二、天平的计量性能分析

　　(一) 准确性

　　准确性也叫准确度。它是指天平示值所复现真值的量度。准确性是通过量值传递对天平赋值与天平示值的一致性。或者说是天平给出接近于真值的示值的能力。它是天平计量性能的灵魂，是实现天平使用价值的必须保证。而稳定性、灵敏性和示值不变性这三项计量性能的优劣决定着准确性的优劣，是实现准确性的根本保证。具体到一台等臂天平上，它的准确性就体现在不等臂误差是否合格，或者与它配套使用的砝码是否合格 (这不属于本文所讨论的范围内)。严格地说对于双盘等臂天平，它的左右臂长度之比应该等于1，可是由于制造与装配工艺的不完善，不可能做到绝对的等于 1，所以说对任何一台天平的不等臂性误差都是要经过调试才能达到合格的。

　　(二) 稳定性

　　天平的稳定性是指处于平衡的天平在受到外力扰动失去平衡后，能够自动恢复到原来平衡位置的能力。从原理上讲，天平的稳定性是由横梁重心至支点的垂直距离和支点刀刃到两力点刀刃的连线的垂直距离所决定的。设横梁重心 G 至支点的垂直距离为 h0，支点刀刃到两力点刀刃的连线的垂直距离为 hw。h0>0 表示横梁重心位于支点下方，h0=0 表示横梁重心与支点重合，h0<0 表示横梁重心位于支点上方。hw>0 表示支点刀刃位于力点刀刃连线的上方 (称为离线)，hw=0 表示表示支点刀刃与力点刀刃连线重合 (称为不透光)，hw<0 表示支点刀刃位于力点刀刃连线的下方 (称为吃线)。h0和 hw越大，天平就越稳，但灵敏性要受到影响。稳定性与变动性是一对相互促进的特性关系，稳定性好的天平它的变动性也小，反过来，一台变动性小的天平，它的稳定性相对也好。

　　(三) 灵敏性

　　灵敏性也叫灵敏度，它是指天平对微小质量变化所作出反映的能力。灵敏性的优劣直接取决于 h0和 hw。从理论上讲，h0=0 和 hw=0，天平就灵敏，稳定性就要受到影响。所以说天平的稳定性与灵敏性是一对相互关联相互制约的计量特性。二者的关系只能保持在一个合理、适度的范围下，形成一对相互合理照应的计量特性关系。