电光天平的光学读数系统故障原因与调修操作

张宏伟

（新疆阿克苏地区质量与计量检测所，新疆 阿克苏 843000）

1 光学读数系统的组成

天平的光学系读数系统由灯光罩、聚光管、微分标牌、放大镜、反射镜组、读数窗（投影窗）、零点微调器、微动开关、变压器、灯泡组成。

2 各部件的构造和功用

灯光罩：是由塑料、胶木或金属制成，内装一个（6-8）V小灯泡，并有两个或是多小孔起到了散热作用。

聚光管：是在灯光罩上插入使用的。由金属管和聚光镜片组成，是将小灯泡发射出来的光线，聚集成一个明亮且均匀的光束射到微分标牌上。

微分标牌：是标有数字和刻线将天平的微小变化传递给放大镜，从而传递给天平计数窗，是天平的计数器，使人们看到最终结果。

放大镜：是由金属管和放大镜片组成，是将微分标尺的数字和刻线进行放大并传递给反光镜组以便于计数。

反光镜组：是由反光镜片或反光棱镜组成，是将放大的微分标尺刻度与数字反射到计数窗上，以供人们读取数据。

读数窗（投影窗）：是供天平的操作员记录天平的的衡量数据结果的光屏显示器。

零点微调器：是天平在工作状态下的置零装置，一般可调整5-10个分度。

微动开关：通常有弹片式和水银式开关，是控制天平电路的断开接通，以此来达到延长灯泡寿命和节省用电量。

变压器：是将使用中的电源转换成符合天平工作需要电源的装置。一般为6-8V。

灯泡：是来观察数据照明用的专用灯泡，一般为6-8V。

3 光学读数系统故障的原因分析与调修操作

3.1 读数窗（投影窗）上无光源当天平开启时读数窗（投影窗）没有任何光亮。

原因分析(1)光路系统故障：①光路不通，一次反光镜片，聚光管的角度或位置不合适；②一次反光镜片或二次反光镜片脱落位移。(2)电路系统故障：①供电源无电或电源没有接通;②灯泡未拧到位或烧坏；③变压器没有工作或是损坏；④电源插座、插头、导线、灯座断开、虑焊或是接触不良；⑤开关凸轮轴处弹片松动、没有对准或是触点锈蚀严重。

故障排除方法：针对上述问题，调修时用转、看、试、调方法查光路；用试电笔或万用笔依次检查对症调修。光路系统故障应采取：①先旋转灯座使聚光管的光点圆亮且均匀,再把聚光镜转动并前后移动让 光屏上的点均匀，将一次反光镜角度调到合适位置；②更换一次、二次反光镜。②电路系统故障,应采取:③接通电源；④更换或调修变压器；⑤将灯泡拧到位，观察灯泡是否烧坏；⑥接通电源排查虚接、虚焊并接触到位;⑦用砂布或锉将锈蚀处氧化层打磨掉，并将弹片角度对准开关触点。

3.2 光源的位置不正确

当天平开启时，光屏上光线暗红半边明亮，半边暗黑，有亮度没有标尺、时常亮屏，很难观察到标尺读数。

原因分析。主要是天平使用环境条件差，电压不稳，长期不注重保养,灰尘积存，震动、潮湿所致：电路系统故障:①电源与稳压器不匹配；②灯泡所需电源和变压器输出电源不相符；③电路系统插头受潮氧化；④天平的凸轮开关触点受潮氧化；⑤电线接错或是短路开关不起作用；光路系统故障:①灯泡质量问题；②灯泡没有对准光路；③灯泡、聚光管、散热器灯罩位置不正确，或或焦距放大镜位置不对；④微调拔杆不合适;(3)环境问题影响:①光屏两块玻璃受潮有水气；②光路系统落灰过多（包括灯泡、标尺、聚光镜、放大镜等）④光屏毛玻璃安装位置不对;机械问题影响:①微分标牌脱落；②指针过长或过短；④机械挂码未归零、横溢落架。

故障排除方法：(1)针对光路系统问题应采取：①适配稳压器；②调整变压器电源并使用天平专用灯泡；③插头、凸轮轴氧化如同光屏无光调修方法。(2)针对电路系统问题应采取：①更换灯泡；②将灯泡慢慢细致调整到合适位置；④调整角度。(3)环境问题应采取：①将光屏两侧螺丝拧开用软布擦拭干净；②用毛刷清洁大灰土后，用酒精清洁掉细灰尘；将光屏毛玻璃与刻线相对安装。(4)机械问题调修：①更换标牌；②将定位螺丝和微分标牌定位螺丝调整到合适位置；③恢复机械挂码和横梁正确位置。

3.3 刻线和数字模糊不清

3.3.1 原因分析

光路系统问题：①焦距放大镜不对；②二次反射镜未正对光路；③微分标牌与栋梁不平行，与光路不垂直，使光屏与焦距不一致；④中刀刃损伤或刀刃不平；⑤中刀缝高低不一致或边刀缝高低不一致。

环境问题:①天平室内或周边有震源；②灯泡和镜片灰尘过大。

3.3.2 故障排除方法

光路系统问题应采取：①将焦放大镜的固定螺曲丝松动，前后移动到合适位置；②调整二次反射镜定位螺丝使其对准光路；③观察微分标牌与焦距放大镜的距离，取下栋梁，靠放大镜一侧向前扭与栋梁平行。④调整左侧支翼板支撑横梁螺钉到一到位置，使中刀水平落位，然后再调整边刀缝隙，最后调整焦距；⑤磨刀或换刀。

环境问题采取：①消除震源，也可在天平下面加垫5mm厚的橡胶垫；②清洁尘土。

3.4 标尺刻线不稳定

原因分析。常见的故障一般为机械故障所致:①标尺不正；②指针不垂直；③阻尼器擦靠；④砝码承载器有擦碰；⑤标牌与聚光镜或立柱有接触；⑥翼支板不到位或不落架；⑦托盘不到位；⑧砝码架过高或过低；⑨左右边刀缝不一致；⑩两个托盘不一致；横梁不水平；其它原因。

故障排除方法

①调整标尺的角度；②把指针的角度调到合适的位置；③松开阻尼螺丝调整到合适的间隙；④调好砝码组的角度；⑤调聚光管与微分标牌的距离；⑥调整翼支板的定位螺丝使间隙均匀；⑦将支架角度或托盘长度调到合适的位置；⑧调整砝码、凸轮、砝码钩的高低位置和角度；⑨调整支撑吊耳螺丝；⑩取下托盘，开启天平是否存在故障，若消除则应当应当调整托盘长度或换成一致托盘。调整横梁支撑点到高低一致；可能的原因是制造过程中的各不合理所致。

[1]肖利英，王玲玲.天平光学读数系统故障的分析与调修[J].质量天地，2003-12-15.