摘 要：在我们的生活和工作中，经常会见到对天平的使用，使用过程中要求使用者一定要掌握天平的原理，在出现故障时能够及时的处理，要定期对天平进行送检，文章主要阐述了一些天平的工作原理及简单的故障分析、使用者对天平的日常维护等。
关键词：天平；原理；检定；维修
天平可以说是最常见的一种称重计量器具，在我国，春秋晚期天平与砝码的制造技术就已经很精密了，称重较大物件时使用称砣，秒量较小物件时使用天平。随着科技的发展与进步，天平的类型也发生着变化，不同时期、不同形态的天平，其技术含量也不完全相同，在测量使用过程中各有所长，不同的物件可以选择不同的天平，原则是保证称量适宜、准确。电子分析天平是机械天平充分融合了现代化科技水平的高精度天平，其测量准确度高，测量方便、称重范围较小，广泛应用于科技研发、实验室等领域，弥补了机械天平难以达到的高精度的空白。对于机械天平和电子天平来说，由于其使用领域不同，对不同领域的作用就不同，但无论这两类天平用于哪种领域，都在各自领域中发挥着重的作用，所以，对于两类天平的工作原理、检定方法、维修内容的研究都要持续进行，下面，作者就以上内容做简单的介绍。
1 天平的工作原理
1.1 扭力天平的工作原理
扭力天平利用的是杠杆原理进行设计的，要使杠杆平衡就要使左右两个托盘上的力与力臂的乘积相等。当使用扭力天平时，首先保证天平平衡，然后将被称重物体放入天平一侧托盘，这样天平就向一侧倾斜，为了使天平恢复平衡状态，就要给另一侧一个与此相平衡的力，这时，我们就需要向另一侧旋转螺丝，螺丝旋转会产生一个力，当其与另一侧的作用力相抗衡时，天平就恢复了平衡状态，物件的重量也就被称出来了。
1.2 电子分析天平的工作原理
导磁体圆筒是由坡莫合金制成的，在导磁体圆筒中心安装有圆柱形永磁体，形成了均匀分布的磁场，电感线圈绕制在一个轻质的圆形铝盖上，并插入圆柱形永久磁体与导磁圆筒之间的间隙中。圆形铝盖上安装有试样称重结构。当电感线圈中有电流通过时，电感线圈产生磁场，磁场方向和永磁体磁场方向相反，所以能够使试样称重结构悬浮在空中并保持相对平衡。当有重物作用于称重结构时，永磁体与电感线圈之间会发生相对运动，磁路中的气隙磁阻就会发生相应的变化，从而引起电感L和电感线圈的电流变化。当物体重力与电感线圈的磁力达到新的平衡时，该变化的线圈电流值就是所需的测量值。电子分析天平的工作采用了电感式称量传感器。现代化的电子分析天平正是利用这种磁电互生的设备才达到了用电测力的目的。
2 天平的故障分析及其检定与维修
2.1 机械天平的检定
以全自动机械分析天平TG328A光电天平为例，简述机械天平的检定过程：
（1）首先，检查天平的外观是否完好，有无零件缺失或坏损等情况。
（2）确保天平检定室的温度、湿度符合检定要求，且要求检定室环境不会受到震动、气流和其他磁场的影响，从而导致检定结果有误。检定放置天平的台面要保持平整，确保天平在工作台面保持稳固，不会跌落，然后调节平衡螺丝，保证天平底面水平，关好防风罩门。
（3）天平检定环境、安放位置确定完成后，清洁天平设备，待清洁彻底、满足要求时，再进行称量。
（4）不同的天平，使用方法会不同，有的天平需要接电，有的不需要通电，我们需要根据天平型号确定是否接通电源。
（5）根据相应的国家计量检定规程规定的内容，按规程操作要求开展检定工作，逐项指标核对，并根据有关规定计算各项指标，从而判定天平是否合格。
（6）检验结束后关闭电源，清洁天平及检定室卫生。
（7）经上述程序检定合格的天平发检定合格证书，并粘贴合格标签； 检定不合格的发检定不合格证书。
2.2 机械天平的维修
（1）天平关不住或跳针。天平的横梁两侧是通过簧片悬挂于天平内部的，所以在天平关闭时要保证支撑脚能够托起横梁，支撑脚高低适宜，才会保证天平的完好关闭，当支撑脚过高时，就会导致天平跳针，当支撑脚过低时，就会使天平关不住，所以，当发生天平关不住或跳针故障时，只要调整支撑脚的高度就可以排除故障，操作过程中常常使用尖嘴钳子，将支撑脚夹直使增高、弯曲使降低，使其正好能够托起横梁，保证天平的关闭。
（2）带针。为了延长天平的使用寿命，保证天平的准确，要对天平经常维护，在制动轴处适当校润滑油，以保持轴转动的灵活度。但是，仍有很多人不重视对天平的维护，不对其制动处进行润滑，当天平长期不使用时，就会导致制动轴的灵活性下降，使得制动轴与拉皮接连处、拉皮与导板连接处等多处转动困难，这就需要在转动不灵活的位置加入适量的润滑油，以帮助其转动，然后再适当调整导板压板的松紧程度，检查各联接处是否光滑，对于有毛刺处用锉力进行修理，再用酒精擦拭光滑，以解决带针问题。
（3）灵敏度不准确。机械天平主要是由各种金属组件组成的，金属长时间暴露于空气中，难免会发生腐蚀等情况，再加上称重过程中各种类型的物质都可能称量，称重完成后清洁不彻底等，会导致天平横梁等腐蚀速度的加剧，感量螺丝用久了也会失去平衡，导致天平灵敏度降低。当发生此故障时，我们通常需要打开天平外壳，用细砂纸仔细打磨天平腐蚀部位，使表面腐蚀的成分去除，同时，调整感量螺丝，要一边调整一边测量准确度，以逐步减少误差，切忌不能一次性调整感量螺丝幅度过大，这样会影响天平精度，使测量不准确，误差过高。
2.3 电子天平的检定及维修
定期对电子天平进行检定是一项必不可少的工作，在检定时一定要选择具有资质的权威机构进行检定，通常对天平的检定包括肉眼的检测和用仪器进行检测，再将检测结果与国家规定的标准相对比，以确定检验结果是否符合标准。同时对电子天平的摆放也有一定的要求，摆放台一定要稳定，且要有足够摆放天平的空间，对台面的要求更是极为的严格，一定要保证台面的水平度。摆放天平的周围环境对天平的准确度也有一定的影响，例如室内空气的干湿度一定要在要求的范围内。对天平的检定要进行有负载检定和无负载检定。再将检定误差进行对比，确保相对误差、绝对误差、引用误差及其他误差值都在允许范围内。对有故障的天平进行维修时，要准备好备用天平，以确保正常的检验工作，然后再将故障天平送权威部门，找专业人员进行维修，在维修时一定要本着不破坏天平原有精确度的原则进行维修，维修好后要经过多次的实验，确保电子天平能够正常使用。
3 结束语
作为质量分析用的天平，尽管有很多种类，而且不同的种类的天平的应用原理不同，使用范围不同，使用对象不同，测定的精密度也不同，因此，对其检定和维修的方法也不同。因此，对于两种天平的工作原理、使用方法、检定和维修等方面，应客观对待，合理运用。
参考文献
[1]阮雪林.浅析电子天平的检定与校准[J].质量技术监督研究，2011，6（18）：20-23.
[2]廖惠霞.浅谈机械天平的操作与维修[J].科技信息，2013，8（5）：135.
[3]倪忠英.浅谈扭力天平的使用、维护和检定[J].计量技术，2012，6（10）：77-78.