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机械天平力学一室2009年04月18日目录•概述•天平的结构、原理与名词解释•天平的准确度级别•天平外观检查及技术要求•天平检定应具备的条件•天平的检定项目及方法•检定结果的处理•检定周期•机械天平在砝码量传中不确定度分量的评定•电光分析天平的

维修第一部分概述机械天平是一种利用杠杆平衡原理测定物体质量的测量仪器。机械杠杆式天平的主要结构由底板、外罩、立柱制动机构、横梁、吊挂系统、读数系统、阻尼部分、机械挂砝码装置、游码标尺、链码标尺、传动装置等元件组合而成，借助砝码利用杠杆平衡原理直接测量物体

的质量。机械天平用于质量量值传递，物体质量、体积的测量，并且广泛用于电子、纺织、冶金、化工、农业、卫生、科研单位及高等院校等部门。第二部分结构与原理机械天平是利用杠杆原理的杠杆天平杠杆天平可分为等臂天平和不等臂天平如：TG328型电光分析天平

即为等臂双盘杠杆天平。它主要包括外框、立柱、横梁、吊挂、光学读数装置、制动机构及机械加砝码装置。如：DT100型单盘天平即为不等臂天平。特点是天平的挂码和秤盘均位于同一臂端，另一臂上有配衡重物，横梁始终保持全载平衡状态，其没有空、全载

灵敏度之分。第二部分结构与原理•要确保天平的准确可靠，必须保证天平四个主要计量性能达到要求，即天平的稳定性、正确性、灵敏性和示值不变性。•杠杆天平的稳定性是指天平的横梁受到某种扰动，并待扰动消失后，它能够自动回到初始平衡位置的能力

。杠杆平衡原理是指作用于杠杆上所有外力对支点的力矩之和为零。杠杆平衡有稳定平衡、不稳定平衡和随遇平衡三种状态。第二部分结构与原理•稳定平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动，待扰动消除后能自动恢复到原来的平衡位置，这

种平衡状态叫稳定平衡。•不稳定平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动，待扰动消除后，不能自动恢复到原来的平衡位置，这种平衡状态叫不稳定平衡。•随遇平衡是指处于平衡状态的杠杆受到微小扰动，待扰动消除后，能在任意位置上继续保

持平衡，这种平衡状态叫随遇平衡。第二部分结构与原理•需要注意的是杠杆天平的稳定性与灵敏性是有一定关系的，当天平的稳定性越好，其灵敏度就越差。也就是说天平横梁重心位置越低，天平就越稳定，灵敏性就越差。所以说天平不是越稳定越好，或者灵敏性越高越好第二部分结构与原理•天平的正确性是指横

梁的左、右两臂具有正确固定的比例。•对于等臂天平，其正确性是指左右两臂长度应该相等。•等臂天平正确性的特征是天平空载时的平衡位置和在左右两盘中加上相等载荷时的平衡位置保持不变。•当用臂比不正确的等臂天平进行直接衡量时，在其衡量结果中就会引入误差，这种误差称其为不等臂性误

差。第二部分结构与原理•天平的灵敏度是指天平能反应出放在物体质量差的能力。也就是指天平指针尖端的线位移或角位移与产生该位移的质量值之比。•天平分度灵敏度是天平指针尖端移动的分度数与在某一盘中所加的砝码质量之比。是单位质量所对应的天平标牌的

分度数，分度数越多，天平越灵敏。•分度值是在天平某一盘中所加砝码质量与天平指针尖端沿标牌移动的分度数之比。是每个分度所对应的质量值，这个质量值越小，天平越灵敏。第二部分结构与原理•天平的示值不变性是指在同一天平上，对同一物

体重复多次衡量，所得各次衡量结果的一致性程度。•各次衡量结果之间的差异，习惯上叫做天平的示值重复性，它实际上就是衡量结果的可靠程度，一般以示值重复性的大小来说明天平示值重复性的好坏。•只有保证天平四大计量性能的良好，才能保证天平的正常工作。机械天平的准确度级别划分准确度级别符号检定标

尺分度数n11×107≤n25×106≤n＜1×10732×106≤n＜5×10641×106≤n＜2×10655×105≤n＜1×10662×105≤n＜5×10571×105≤n＜2×10585×104≤n＜1×10592×104≤n＜5×10410

1×104≤n＜2×104天平的准确度级别•例1：最大秤量为200g,分度值为0.1mg，200g/0.1mg在2×106≤n＜5×106范围内。因此，该天平定为3级•例2：最大秤量为20kg,分度值为20mg，20kg/20mg在1×106≤n＜2×106范围内。因此，该天平

定为4级天平的分类•机械杠杆式天平按结构可分为双盘天平和单盘天平。•按标尺分类还可分为微分标尺、数字标尺天平和普通标尺天平。•新规程取消了标准天平和工作天平之分。在实际工作中存在标准天平和工作天平之分，但检定方法没有必要进行区分，完全可以采用相同的检定方法,所以在本规程中不强调这一点。检定标

尺分度值e•天平的检定标尺分度值e用质量单位表示，它应当取下列形式：1×10k或2×10k或5×10k其中：k为正整数、负整数或零。对使用中的天平允许存在其它形式•有刻度，无微读机构的天平，检定标尺分度值e等于实际标尺分度值d。普通标尺天

平和某些电光天平属于有刻度，无微读机构的天平•有刻度，有微读机构的天平，检定标尺分度值e由生产厂根据表1和下述规则选定：d≤e≤10d•电光单盘天平属于有刻度，有微读机构的天平•天平的示值重复性、检定标尺分度值误差、横梁不等臂性误差、游码标尺和链码标尺称量误差应符合规程表3的规定天平的计量性能

表3天平的计量性能最大允许误差在天平的计量性能最大允许误差表中：普通标尺天平与微分标尺天平（具有阻尼器的微分标尺天平或数字标尺天平简称微分标尺天平）示值重复性误差和横梁不等臂性误差来说区别不大。而对于检定标尺分度值误差区

别较大，其概括起来有以下4点：•微分标尺天平分度值误差对于首次检定、后续检定和使用中检验的指标有明确区别，而普通标尺天平分度值误差的指标没有区别。•单位不同。微分标尺天平以分度为单位，而普通标尺天平以mg(毫克)为单位。•分度值误差的计算方法与判定程序不同。•微分标尺

天平的实际分度值可略大于其标称分度值，而普通标尺天平的实际分度值不得大于其标称分度值。例：一台最大秤量为20kg,标称分度值为10mg的天平，实测分度值最大值是9.0mg，其分度值误差的允差为9.0mg×1/8=1.1mg。即同一侧（左盘或右盘的）空秤与全量分度值之

差和同载荷（空秤或全量的）左盘与右盘分度值之差均应小于1.1mg。最大实际分度值不得大于其标称标尺分度值10mg。分度值不大于0.001mg的天平，其游码标尺秤量误差不大于2分度。即：对分度值≤0.001

mg的天平，其游码标尺秤量误差≤2分度。•安设微读机构的天平，若示值重复性不大于该机构的1分度，并且其余计量性能也符合与此机构分度值的相应比例关系时，天平的准确度级别可按微读机构的分度值确定。例：一台天平主标尺是e=1mg，微读机构是d=0.1mg，如果示值重复性在微读机构1分度内

，其余计量性能（分度值误差及挂砝码组合误差）也符合与此微读机构分度值的相应比例关系时，此时可按e=d=0.1mg定级。具有机械加码、减码装置的天平，其挂砝码组合误差应符合规程表4的规定。检定标尺分度值(mg)挂砝码组合最大允许误差（分度）毫克组克组全量1≤e±1±1±10.

2≤e＜1±1±2±20.05≤e＜0.2±2±5±50.01≤e＜0.05±3±5±5e＜0.01±5±8±8对于具有机械加码装置的天平，挂砝码应挂在天平加码装置上进行检定。检定结果的最大允许误差应不大于相应挂砝码组合误差与相应的

横梁不等臂性误差的总和。注解的含义：前一句是检定方法，要求机械加砝码必须安装在所配套的天平上用直接衡量法检定，不必采用JJG99－2006《砝码》规程中的方法将其逐一检定后再挂回使用，经检定后的机械挂码不得互换

使用。第二句是表述机械加砝码组合误差的计算方法，执行本规程5.3.6.1的规定。天平外观检查及技术要求•第1条是生产商应做到的“必备标志”，具有法制性要求。•第2条至第11条、第13条是基本的技术要求。更为详细的技术要求由相应的制造标准加以规定。•第12条是对操作者的人

员要求，视差大约在1/5格。第10条规定空秤和全秤量时的阻尼减缩系数不应大于1.25。阻尼减缩系数D的计算公式:IiIiDjj−−=+2式中：I—天平的平衡位置，ji—在天平一系列摆动中的一次读数，2+ji—相隔一个周期的另一次读数。例、检定一台天平，其中测得8.141=i3.52=i

3.143=i8.54=i由42321iiiI++=得I＝9.9则IiIiDjj−−=+2＝=−−9.93.149.98.141.11＜1.25或IiIiDjj−−=+2＝9.98.59.93.5−−＝1

.12＜1.251.此条规定并不作为天平计量性能合格与否的条件之一。检定员了解并会计算判定即可天平检定应具备的条件检定天平应配备的标准砝码应配备一组相应等级的标准砝码，该砝码的扩展不确定度不得大于被检天平在该载荷下的最大允许误差的1/3。例：有一台最大秤量为200g,分度值为0

.1mg，加10mg小砝码测天平的分度值时，该天平最大允许误差为1个分度，即0.1mg。其1/3为0.03mg。F1等级10mg砝码扩展不确定度为0.008mg（k=2），0.008mg＜0.03mg，符合要求。•对等臂天平的检定，还应准备相当天平最大秤量的一对等量砝码。•前提是

等臂天平，对等量砝码的准确度没有提出要求。也就是要求两个砝码之间的实际质量值越接近越好。检定环境条件•天平的检定一般应本着在使用环境条件下进行检定的原则，检定室的温度和湿度应符合规程表5的要求。•规程4.2条除规定了检定环境条件外，同时也要求检定人员应到现场检定。准确度级别温度℃温度波动不大于

/（℃/h）湿度不大于（％RH）1～218～230.2703～4e≤0.001mg18～230.270e＞0.001mg18～260.575最大秤量＞1kg18～240.5755～615～301.0857～810～322.0909～10室温---工作环境条件•

天平周围无影响天平计量性能的振动和气流存在。•天平周围空气中无腐蚀性气体存在。•天平应放置在平稳坚固的平台上使用。•天平不能因为检定时间而引起计量性能超差。检定前天平的清洁处理•天平在正式检定之前，应做好清洁工作。•清除天平所有零件的灰尘和包装遗留下来的碎屑。•对刀子和刀承

应适当用清洁柔软的麂皮或柔软的毛刷清扫，也可用洁净柔软的真丝绸布沾少许无水酒精去污（无水酒精不得和清漆接触）。天平的存放时间•3级及其以上的天平：•只要动过刀子，则应停放48h后方可进行正式检定；•如果未动过刀子，在停放2h3h之后进行正式检定。•4级及其以下的天平：

•只要动过刀子，则应停放24h；•如果未动过刀子，在停放1h2h之后即可进行正式检定。“动过刀子”的含义•在调修人员有目的的外力作用下，只要是使刀子与横梁之间的几何位置发生相对变化就叫做动过刀子。•自然条件下外力使天平刀子与横梁之间几何位置所产生的相对变化不在此例。天平全部计量性能的检定要

求做到整个检定过程的连续性,不得中途停止,否则须重新检定。当对检定结果的可靠性发生疑问时，可对发生疑问的项目进行复检。当对示值重复性发生疑问时，则必须复检全过程。本条是对复检的规定。天平平衡位置的计算•检定天平时，具有阻尼器的微分标尺、普通标尺或数字

标尺天平以一次读数作为天平的平衡位置；无阻尼器普通标尺天平以连续三次回转点读数计算天平的平衡位置。•三次回转点读数计算天平平衡位置的公式为：•i1i2i3—分别为四次回转点读数的前三次读数在天平检定或砝码量值传递中，均读取四次读数，而用前三次读数计算天平的平衡位置。直接

用三次读数的缺点是：无法检查天平摆动中两侧衰减是否均匀；如果第二次（这里专指）读数有误，不容易及时发现。例：一台普标天平（20kg/10mg）其四次回转点读数为i1＝15.6，i2＝4.9，i3＝15.4，i4＝5.2；将前三次读数代入公式（1）得：I＝10.2。天平

的检定项目序号检定项目首次检定后续检定使用中检验1外观检查＋＋＋2天平的检定标尺分度值及其误差＋＋＋3天平横梁不等臂性误差＋＋＋4天平的示值重复性＋＋＋5游码标尺、链码标尺称量误差＋＋＋6机械挂砝码的组合误差＋＋＋•注：对于单盘天平不做

“3”项检定；对于不具游码标尺或链码标尺装置的天平，不做“5”项检定；对于无机械加砝码减砝码装置的天平不做“6”项检定。天平的检定方法•外观检查：•以目力察看和手动检查的方式检查天平的外观质量是否符合规程4.1的相应规定。•天平底

脚螺丝的安装应保证天平放置平稳。天平前门、边门均不得有明显的缝隙，并且启闭应轻便灵活。•开关天平时，不允许有横梁扭动、摇摆、带针、跳针、耳折，以及称量盘持续晃动等现象。•天平的横梁和刀子不得有毛刺、裂纹和显见的沙眼。•具有挂砝码装置的天平，挂砝码与天平的静止零

部件之间，不得碰撞、摩擦，以致妨碍天平的正常摆动和读数。双盘天平的检定•双盘天平检定标尺分度值及其误差、天平的横梁不等臂性误差和天平的示值重复性的检定步骤见规程表7。双盘天平检定记录•注：•P1、P2—相当天平最大秤量的一对等量砝码；•k—交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小

砝码；•—测定天平检定标尺分度值所选用的标准小砝码r的折算质量值；•—交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小砝码k的折算质量值。*km•17级天平的检定按上表中1～25810级天平的检定按上表中1～17步进行。（注1是为型式评价提供参考检定步骤）•当进行天平的首次检

定、后续检定和使用中检验及日常流通13级天平的检定按上表中1～1747级天平的检定按上表中1～13810级天平的检定按上表中1～11步进行。•测定天平检定标尺分度值所选用的小砝码r，对于微分标尺天平，应能使标尺自零位移至正式分度的末位；对于普

通标尺天平应使平衡位置的改变不少于3分度。此小砝码的扩展不确定度应不大于被检天平标称检定标尺分度值的1/3。对于单向刻度标尺的天平，可在一臂上测检定标尺分度值。•本条是对如何选用测分度值用小砝码r的具体规定（原则）：一是r的量值，二是r的

准确度，两点必须同时满足。双盘天平检定标尺分度值及其误差、天平的横梁不等臂性误差和天平的示值重复性的计算•天平的检定标尺分度值及其误差计算公式见规程第（2）式至第（17）式。•其中：分度值计算公式见规程第（2）式至第（7）式；•具有阻尼器的微分标尺天平的检定标尺分度值误差计算公式见规程第（8）

式至第（13）式；•普通标尺天平的检定标尺分度值误差计算公式见规程第（14）式至第（17）式。天平的横梁不等臂性误差:天平的横梁不等臂性误差计算公式（以分度为单位）：式中：—交换等量砝码之后在较轻的秤盘上所添加的标准小砝

码k的折算质量值。测定天平的横梁不等臂性误差时，若小砝码k加在左盘，则项前为正号；若小砝码k加在右盘，则项前为负号。在检定过程中，当平衡位置I2相对于I1代数值减小时，则圆括号前取正号，反之，当平衡位置I2相对

于I1代数值增大时，则圆括号前取负号。天平的横梁不等臂性误差的整个数值运算的最终结果为正数时，表示天平的横梁右臂长；结果为负数时，则表示天平的横梁左臂长。pkem2pkem2天平的示值重复性•根据规程表7所规定的程序、步骤和相应的次数，按下列公式计算天平在空秤和全秤量时的示值重复性和

：•天平在空秤时的示值重复性：•天平在全秤量时的示值重复性：（最小）－最大000)(=（最小）－最大ppp=)(0p•例：周检一台具有阻尼器的微分标尺杠杆式等臂天平，最大秤量为200g，标尺分度值

为0.1mg，检定数据见下表。计算并判断该天平各项计量性能指标是否合格？观测顺序左盘右盘平衡位置观测顺序左盘右盘平衡位置1OO0.010OO0.42rO-99.211P1（前）P2（后）-3.83P1P2-3.312OO0.84P2(+k)

P1-2.113P1（后）P2（前）-3.65P2(+k)+rP1-100.614OO-0.16OO0.015P1（左）P2（右）-3.17Or99.416OO0.38P1P2-3.817P1（右）P2（左）-3.29P1P2+r-

102.1表中：P1、P2=200grm＝10.000mgkm=2.000mg天平分度值误差解：天平的检定分度数：61021.0200==mggn按规程规定2106≤n＜5106为3级，故此天平为3级天平。空秤左盘分度值误差：标emIINr−−=1201=99.2－100=-

0.8分度空秤右盘分度值误差：标emIINr−−=6702=99.4－100=-0.6分度全秤量左盘分度值误差：标emIINrp−−=451=98.5－100=-1.5分度全秤量右盘分度值误差：标emIINrp−−=892=98.3－100=-1.

7分度空秤时分别在左右盘上测得的分度值误差之差：0201012NNN−==0.2分度全秤量时分别在左右盘上测得的分度值误差之差：2112pppNNN−==0.2分度•根据规程对分度值误差的要求：后续检定天平空秤分度值误

差控制在+1/-2分度内、全秤量分度值误差控制在2分度内，左盘与右盘分度值之差控制在2分度内。•则该天平分度值误差合格。天平不等臂性误差：2.7)20.00.021.23.3(1.02000.2)22(26143+=

+−−−++=+−+=IIIIemYpk分度右臂长，未超出规程规定±９个分度的要求，故不等臂性误差合格。天平示值重复性：天平在空秤时的示值重复性：=0.8-（-0.1）=0.9分度天平在全秤量时的示值重复性：=-3.1-（-3.8）=0.7

分度未超出规程规定１个分度的允差要求，故示值重复性合格。结论：该天平合格（最小）－最大000)(=（最小）－最大ppp=)(出具证书内页格式如下：检定项目检定结果（实测值）法定允差空秤天平

分度值0.1mg/全秤量天平分度值0.1mg/空秤天平分度值误差-0.8分度+1/-2（分度）全秤量天平分度值误差-1.7分度2分度左盘与右盘分度值之差0.2分度2分度空秤天平示值重复性0.9分度1分度全秤量天平示值重复性0.7分度1分度横梁不等臂性误差+7.2分度±9分度例2：周检一台

普通标尺的杠杆式等臂天平，最大秤量20kg，标称分度值为10mg，检定数据见下表。计算并判断该天平各项计量性能指标是否合格？解：天平的检定分度数：61021020000==mggn按规程规定2106≤n＜5106为3级，故此

天平为3级天平。（1）天平的分度值：43.93.5000.501201==−=IImermg62.92.5000.506702==−=IImermg43.93.5000.50451==−=IImerpmg26.94.5000.50892==−=IImerpmg5.9202010=+=

eeemg3.9221=+=pppeeemg（2）天平分度值误差：同侧比较：空秤与全秤量时左盘上测得的分度值之差:10110ppeee−==0.00mg空秤与全秤量时右盘上测得的分度值之差:20220ppe

ee−==0.36mg同载荷比较：空秤时分别在左右盘上测得的分度值之差:0201012eee−==0.19mg全秤量时分别在左右盘上测得的分度值之差:2112pppeee−==0.17mg根据规程对分度值误差的

要求：以上四项分度值误差均不得大于最大实际分度值的1/8，即9.62×1/8=1.20mg，则该天平分度值误差合格。（3）天平不等臂性误差：8.1)22.100.1025.125.9(34.92000.50)22(26143−=+−+

+−=+−+=IIIIemYpk分度左臂长，未超出规程规定±6个分度的要求，故不等臂性误差合格。（4）天平示值重复性：天平在空秤时的示值重复性：)()(000最小－最大II==10.6-9.9=0.7分度天平在全秤量时的示值重复性：)()(最小最大p

ppII−==10.5-9.5=1.0分度天平示值重复性未超出规程规定１个分度的允差要求，故示值重复性合格。结论：该天平合格。出具证书内页格式如下:检定项目检定结果（实测值）法定允差空秤天平分度值9.5mg10mg全秤量天平分度值9.3mg10mg空秤与全

秤量分度值之差0.4mg1.2mg左盘与右盘分度值之差0.2mg1.2mg空秤天平示值重复性0.7分度1分度全秤量天平示值重复性1.0分度1分度横梁不等臂性误差－1.8分度±6分度单盘天平的检定•单盘天平的检定标尺分度值及其误差、示值重

复性的检定程序和步骤见规程表8•表8中：P—相当天平最大秤量或接近最大秤量的砝码；•—测定天平检定标尺分度值所选用的小砝码r的折算质量值。例：周检一单盘天平，最大秤量为160g，主标尺分度值e＝1mg，微读机构分度值d＝0.1mg。检定数

据见下表。计算并判断该天平各项计量性能指标是否合格？观测顺序秤盘上的载荷平衡位置备注105.0P=150g测四角时，砝码放置在距秤盘中心R/3处，R为秤盘半径2r1003.93P-18.7405.75P（前）-19.2605.57P（后）-19.0805.89P（左）-18.81005

.611P（右）-19.21205.213P-18.8（1）天平的分度值：（2）天平分度值误差：=998.9－1000.0=－1.1分度（3）空秤时的示值重复性：=5.8-5.0＝0.8分度（4）全秤量时的示值重复性：=-18.7-（-19.

2）＝0.5分度该天平合格。mgIImdr1001.09.998000.1000.59.1003000.10012==−=−=标emIINr−−=120)()(000最小－最大II=)()(最小最大pppII−=出具证书内页格式如下:检定项目检定结果（实测值）法定允差天平分度值d=0.

1mg/天平分度值误差-1.1分度+1/-2分度空秤天平示值重复性0.8分度≤1分度全秤量天平示值重复性0.5分度≤1分度机械挂砝码组合误差毫克组+1.8d克组+4.9d毫克组2d克组5d游码标尺称量误差检定游码标尺称量误差检定

程序分四步进行：1.从游码标尺上取下砝码。当游码标尺的零点在左端或右端时，为了测定空秤时取下游码的情况下的平衡位置I0，必须预先在相应的左盘（当零点在左端时）或右盘（当零点在右端时）中添加标称质量与游码质量相当的配衡砝码。在游码标尺称

量误差的整个检定过程中，该配衡砝码不动。2.游码放在游码标尺的中间刻度上。3.游码放在游码标尺的左端刻度上、右盘加放相应质量的砝码。4.游码放在游码标尺的右端刻度上、左盘加放相应质量的砝码游码标尺称量误差计算公式：取0IIj−（式中j=1，2，3）中的最大

者为游码标尺的称量误差。例秤盘上的载荷观测顺序左盘右盘平衡位置Ij相差格数Ij-I0100I0=10.12-my-I1=10.1I1-I0=0.03mymbI2=9.9I2-I0=-0.24mbmyI3=10.3I3

-I0=+0.2备注：游码质量my=10mg；标准小砝码的质量mb=10.00mg游码标尺称量误差L：=−=MaxjIIL00.2分度，所以该项误差是0.2分度，其小于1分度，故该项性能合格。链码标尺称量误差检定链码

标尺称量误差的检定在空秤时进行，按链码标尺的标称值，在标尺上测定均匀分布的五个点（包括零、1/2最大值、最大值），相应的标准砝码应依次放在另一侧的秤盘上，该标准砝码的扩展不确定度不应大于天平标称检定标尺分度值的1/3，要求各点的误差不超过1个分度。机械挂砝码组合误差的检定•机械

挂砝码组合误差检定程序和步骤见规程中表10。•机械加砝码组合误差计算公式见规程第（25）式：ppAjjBjAjYemmeIIKK−=标)(0由于在检定机械加砝码组合误差的过程中，将天平的横梁不等臂性误差带入到检定结果中。当Ajm≤51pm时，Y忽略不计；当Ajm＞51pm时，应考虑其影响

。引进了72规程中“分段”的思路，以TG328A为例：是指40g及其以下挂砝码组合误差可以忽略掉(25)式的第三项ppAjYemm后计算得出（25式自然转换成26式）。故50g及其以上挂码，实际上是50g、90g、100g和200g四个值用（25）式计算（60g、70g和80

g用简化法检定由50+10，50+20，50+30得到），50g时用pYe41，90g和100g用pYe21；当然，90g也可以用pYe45.0，200g用pYe，比严格按（25）公式计算简单多了。公式的正负号取法•在用机械加码装置将挂砝码加放在天平的秤盘上时，所读得的平衡位置相对

于未加放挂砝码前的平衡位置代数值减小时，圆括号前取负号；反之，取正号。•当机械加码装置装在天平左臂一端时，则的前面取正号；•反之，当机械加码装置装在天平右臂一端时，则的前面取负号。ppAjYemmppAjYemm机械加砝码组合误差检定结果及处理•分别在毫克组、克组等挂砝码组合误差中取绝对值最

大者作为该组的挂砝码的组合误差，将此组合误差与规程中表4的规定进行比较，判断其是否超差。机械减砝码组合误差•应先按规定进行有关的计量性能的检定，然后再按表10规定的程序进行检定。•机械减砝码组合误差计算公式见规程

第（26）式：标减eIIKKjBjAj)(0−=挂砝码的简化检定•根据机械挂砝码装置中各挂砝码的组合方式，允许做适当的简化检定处理。•例如，对于组合方式为1、1、2、5形式的机械挂砝码，允许在每一个数量级内，只检定标称值的头

一个数字为1、2、3（或4）、5、9所对应的各组挂砝码。例：一台最大秤量为200g，分度值为0.1mg的机械加码天平，毫克组挂砝码检定记录如下表，试计算该天平机械挂砝码组合的修正值，并判断加砝码组合误差是否合格

？计算公式：标eIIKKjBjAj)(0−=（当Ajm≤51pm时，Y忽略不计）观测顺序挂砝码组合标称值(mg)标准砝码修正值BjK(mg)天平示值jI(分度)空秤天平平均平衡位置0I(分度)挂砝码组合的修正值AjK(mg)10/0.0/2100.010.30.00

3200.00-0.20.044300.010.20.015400.01-0.30.066500.010.5-0.027600.020.6-0.028700.01-0.30.069800.020.40.0010900.020.5-0.01

110/0.4/121000.010.30.01132000.00-0.10.04143000.01-0.20.06154000.00-0.80.11165000.020.20.03176000.03-0.20.08187

000.02-0.40.09198000.030.30.03209000.02-1.00.15210/0.20.20.3/空秤天平的平均平衡位置分别为：I01=(I1+I11)2=0.2分度I02=(I11+I21)

2=0.3分度依据上面公式分别计算出各挂砝码修正值，见上表。从表中结果可以看出：毫克组挂砝码组合误差均小于2个分度（0.2mg），故该天平的毫克组挂砝码组合误差是合格的。检机械挂码所用标准砝码的问题严格说按

规定用E2等级砝码是完全符合要求的，因为E2等级200g砝码的扩展不确定度是0.1mg（k=2），挂码最大允许误差是0.5mg，符合1/3的规定。检定结果的处理•按本规程要求检定合格的天平发给检定证书（内页格式见附录D、附录E），对不同类型的天平，证书

内页格式参照附录D或附录E允许做出相应调整。•检定不合格的发给检定结果通知书（内页格式同附录D、附录E），对于不合格项应明确写在通知书内页格式上。检定周期•天平的检定周期一般为一年。对于使用频繁的天平，可

适当缩短检定周期。天平在搬动后必须重新进行检定。机械天平在砝码量传中不确定度分量的评定•若使用200g/0.1mg机械杠杆式微分标尺双盘天平，用E2等级200g标准砝码检定F1等级200g砝码，其天平计量性能指标实测数据如下：空秤天

平分度值e0=0.1mg全秤量天平分度值ep=0.1mg空秤天平示值重复性0=0.6分度全秤量天平示值重复性p=1分度横梁不等臂性误差Y=+1.3分度若采用替代衡量法，不确定度评定可考虑天平分辨率、标尺因子(分度值)等方面引入的标准不确定度分量。最重要

的天平重复性引入的不确定度分量，在衡量过程中（按A类）已考虑。(1)对分度值为e的微分标尺天平，估读e/5（规程中4.1.12规定：读数的视差不得小于0.2个检定标尺分度值），按均匀分布考虑，由分辨率引入的标准不确定度：()mgmgemud016.0235/1.0235/==

=因子2来自二次读数，一次为标准砝码，另一次为被测砝码(2)标尺因子(分度值)引入的标准不确定度：()()()()()()()mgIIummummusssss0007.01003/1003.102/003.021.02222222222=+=+

=式中：m—标准砝码与被检砝码在天平上读数的差值；ms—测定天平分度值时添加的小砝码的质量值；（用E2等级10mg标准砝码测分度值，其扩展不确定度为0.003mg）。Is—测定天平分度值时添加小砝码后天平移动的分度数。与天平有关的合成标准不确定度(

):mu()()()mgmumumusd016.00007.0016.02222=+=+=扩展不确定度：U=3()mu=30.016mg=0.048mg=0.05mg结论F1等级200g砝码的扩展不确定度为：0.3mg

（k=2），其1/3为：0.1mg。因天平的扩展不确定度0.05mg，故可以开展F1等200g砝码的量值传递工作。电光分析天平的维修1.如何正确操作机械天平•作好天平使用前的准备工作1.天平内是否清洁2.天平是否水平•使用天平时需注意的事项1.环境：温度、湿度、震动

、气流、搬运。2.人员：轻开轻关并均匀缓慢地转动开关旋钮，不能中途停顿，必须一次开关到底。2.变压器故障的排除•用万用表的欧姆档检查输入端导线•用万用表的欧姆档检查输出端导线•用万用表检查变压器输入端或输出端的电阻值，如果电阻值为无穷大，说明变压器已坏。3.天平不平衡的调

整•天平不水平，将水平气泡调置标准圈的中心•清除秤盘上的被称物或尘土•调整天平的零点微调器•调整平衡铊4.天平显示窗上无显示的调修•查看电源•检查插销，有无虚接、断线•检查并修好微动开关•更换灯泡并拧到位

（灯泡为6v左右）•调整各反光镜的放射角度5.天平光学读数系统的组成•灯光罩（内有灯头和灯泡）•聚光管•微分标牌•放大镜•反射镜•读数光屏6.天平光学读数系统故障的调修•没有光源•光源位置不正确•清除反光镜上的尘土或赃物•调整放大镜的焦距•调整二次反射镜•调整微分

标牌的高低•调整指针的长短7.天平灯泡不亮或常亮的修理•缩小弹片开关的间隙•更换新的弹片•用细沙纸打磨弹片接触点•调整弹性托片和开关弹片之间的间隙8.天平盘托过高或过低产生的影响•盘托过高，在开启天平时，会使秤盘强烈晃动，甚至会使吊耳脱落，造成天平稳定

性不好•盘托过低，使秤盘无阻尼地产生晃动，造成天平示值漂移变动，影响天平的准确称量9.天平阻尼器故障的排除•使天平处于水平状态•取出盘托，调整阻尼器内外筒之间的间隙，使之均匀一致•阻尼内筒左为1，右为2•清除阻尼器内外

筒之间的纤维物等杂质，清洁时要用绸布10.天平秤盘的调修•松开秤盘上的固定螺丝，将秤盘调置水平后拧紧螺丝。11.天平水准器的安装与调整•用准确度高于天平水平泡的水准器进行校准，将其放在底板上的3个不同位置上。•左右

旋转调整脚旋钮，使水准器水平。•松开固定螺丝，将天平水准器放置固定位置，然后调整固定螺丝，使水平泡中的气泡居中。12.天平翼翅板的调整•松开翼翅板固定螺丝上的固定螺母，用螺丝刀向里旋进翼翅板上的固定螺丝，可使翼翅板前后不晃动，也可排

除翼翅板升级不灵活这一故障•松开翼翅板固定螺丝上的固定螺母，用螺丝刀向外旋出翼翅板上的固定螺丝，可排除翼翅板升级不灵活这一故障13.修理天平的常用工具•拨棍•小扳手•叉扳手•吊角器•刀距卡尺•刀线卡板•水平仪14.天平发生耳折时的调修

松开吊耳支销固定螺母，将支撑吊耳的两个吊耳支销的连线移到与边刀刃的延长线为一条直线上，然后一只手按住支销，另一只手用叉扳手旋紧四眼螺母。15.天平跳针的调修•开启天平时，指针向前或向后跳动，有时则是抖动，这种现象

就是跳针。•调整横梁水平支销，使中刀缝前后一致。•调整左边的两个吊耳支销，使左边刀缝前后一致。•调整右边的两个吊耳支销，使右边刀缝前后一致。16.天平带针的调修•不论哪边秤盘物品重，开启天平后，读数都朝着一个方向快速移动，然后再恢复到平衡位置上，

这种现象就叫带针。•调整翼翅板上的小钢丝，使钢丝两边弹力一致。•调整翼翅板，使其无松动现象。•确保横梁水平，否则调整横梁支销，并保证中刀缝在0.3~0.5mm之间。•调整吊耳支销，使左右两边刀缝达到一致，并

在0.2~0.3mm之间。•调整盘托，使左右两边弹力一致。•检查支销尖部和槽眼等部位是否有毛刺或尘土、纤维等物。17.天平灵敏度的调修•天平灵敏度过高的调修1.先将重心铊上下两部分松开后再将重心铊降低，从而达到

降低灵敏度的目的;2.由于更换零部件使横梁加重，单靠降重心铊已无法使灵敏度达到正确的值，这时需加重指针的重量。•天平灵敏度过低的调修1.先将重心铊上下两部分松开后再将重心铊升高，从而达到升高灵敏度的目的;2.天平严重离线可造成灵敏度过低，只要调整好离线，

再将灵敏度调整到合格的范围内即可。•只有在天平空载和全载灵敏度一致的前提下，才可调整重心铊，重心铊的调整范围应在重心螺丝3/5范围内。18.天平左右盘灵敏度不一致的调修•左右盘灵敏度应控制在2个分度内。•更换中刀，使天平中刀的左右角度对称；•排除刀垫倾斜

现象；•中刀倾斜，重新按装中刀；•左右两边的边刀刀刃锋利程度不一致，更换边刀；•指针与三刀刃连线不垂直，重新调整指针，使其垂直于横梁。19.如何理解空载与全载灵敏度•新生产和修理后的带有阻尼器的天平，其空载灵敏度应控

制在－1～+1分度之间；全载灵敏度应控制在－1～+2分度之间。•使用中的带有阻尼器的天平空载灵敏度控制在－2～＋1分度，全载灵敏度控制在－2～＋2分度。20.吃线的调整•空载时的分度灵敏度小于全载时的分度灵敏度，也就是说，中刀刃吃进两边刀刃连线即为吃线。如图：•

如果是上海的TG328A型天平，则降两侧的升刀螺丝，紧固中间的降刀螺丝。•如果是北京的GT2型天平，则降中间的升刀螺丝，紧固两侧的降刀螺丝。21.离线的调整•空载时的分度灵敏度大于全载时的分度灵敏度，也就是说，中刀刃离开两边刀刃连线即为离线。如图：•如果是上海的TG328A型天平

，则先松中间的降刀螺丝，再紧固两侧的升刀螺丝。•如果是北京的GT2型天平，则先松两侧的降刀螺丝，再紧固中间的升刀螺丝。•全载分度灵敏度的变化约为空载分度灵敏度的一倍。22.产生天平不等臂的原因•温度对天平不等臂会产生影响。•天平因搬运或长途运输的震动而产生不等臂

性误差。•不等臂性误差是随着载荷的增大而增大。23.天平不等臂的调修•因温度引起的不等臂性误差，不可调整天平横梁上的偏差螺丝，只需排除产生温度变化的因素，如：被称物品与室温不一致；人的体温与天平所在环境温度的差异等。•因天平本身造成的横梁不等臂性误差，可调整偏

差螺丝，但只能加长短臂，不能缩短长臂。对较大的偏差，可平移边刀盒，这时可随意调整偏差螺丝。•调整不等臂时，偏差的改变量是空载改变量的2倍至3倍。24.产生天平示值变动性的原因•因三刀有锯齿、凹状或凸状，引起示值变动性。•横梁上的刀盒螺丝、微分

标牌螺丝、指针固定螺丝、重心铊、平衡铊及偏差螺丝等的松动，造成示值变动性。•翼翅板松动。•带针、跳针、耳折、阻碍（蹭）。•三刀刃不平衡。•三刀不在同一平面内。•空载变动性大或空、全载变动性都大，多属于螺丝松动造成的。如果空载

变动性小，而全载变动性大，多属于刀子不好或三刀平行性和平面性不好。25.天平示值变动性的调修•刀子是天平关键部件，如出现锯齿、凹状或凸状，需换刀。•用“指弹法”检查横梁上的螺丝是否松动，如有松动，按下列步骤进行：1.旋紧

重心铊；2.保持平衡铊松紧适度，如松动，用钳子夹平衡铊的开口；3.将指针固定螺丝拧紧；4.将微分标牌螺丝拧紧；5.将刀盒螺丝拧紧；6.将偏差螺丝调置紧挨刀盒为止。•检查是否有带针、跳针、耳折、阻碍（蹭）或翼翅板松动等现象。•调整

边刀盒上的平行螺丝，使三刀平行。26.检查天平刀子的好坏•用放大镜检查刀子的好坏。•将刀口放在玛瑙平面上，另一侧用灯光照射，观察刀子与刀垫的接触情况。•用小拇指或食指检查刀口。27.如何拆卸天平的刀子•加热退刀

法。加热时间时间不宜过长。•冲挤退刀法。将刀子由小头向大头方向冲出。•螺丝退刀法。只需松开刀子一侧的两个螺丝，就可将刀子退出。28.如何安装天平的刀子•粘刀法。用502胶或漆片粘刀。•紧配合法。让刀子小头从刀槽大口内冲挤进去，直到位置合适为止。•螺丝紧固法。注意不

能用力过大，否则刀子易被顶碎。•换刀后，要用刀距卡尺分别量中刀刃至边刀刃的距离，使左右臂长基本相等。也可用坐标纸和一根细线来观察中刀至两边刀的距离。•用刀线卡板测量天平三刀吃离线状况，要注意不要损坏刀口。29.天平综合故障调修顺序•修理天平是有严格顺序要求的，否则会反复调修或前功尽弃。•对天平各性

能的调修一定要互相兼顾，如在调整吃线或离线时，也要考虑不等臂误差。•调修的一般顺序为：底板部、水准器、光学读数系统、翼翅板、跳针或带针、三刀平行、吃线或离线、不等臂、感量、零点、机械挂砝码装置。