一、天平的稳定性

天平横梁在受到扰动后，能自动回到初始平衡位置的能力，称为稳定性。

设m是支点刀刃与所在平面的距离，根据三刀的相对位置，支点刀刃可以在这个平面以上，也可以“吃”入这个平面以下，或恰好通过这个平面。用数字语言表示，这个距离可为正、负或零，即m＞0、m=0、m＜0，这3种情况称作离线、三刀一线和吃线。m＞0，横梁重心往下，天平太稳定，灵敏性不好；m＜0，横梁重心在支点上方，天平稳定性差，灵敏度好。为保证天平准确度，天平在空载或重载时，灵敏度应基本一致。为此必须使m=0（三刀刃在一直线上）。

二、天平的等臂性

天平的等臂性指横梁两臂具有正确的比例关系。对等臂天平来说，横梁两臂的长度之差应在一定的允差范围之内；对不等臂天平而言，横梁两臂的长度应符合设计规定的比例关系。

为使衡量结果准确，应严格控制不使天平横梁单臂受热，更严格地说，必须控制横梁两臂不产生温度差。

如：化验室用的3级天平最大秤量为200g，臂长为70mm，分度值为0.1mg，如果两臂相差0.001mm，那么不等臂偏差为多少？

＆=a/b×p=0.001/70×200=0.00286g（2.86mg）相当于29个分度，超出规定允差（允差是9个分度）。式中：&—不等臂偏差；a—两臂之差；b—臂长；p—最大秤量。

除去温度的影响外，横梁和刀刃、紧固螺钉的材料以及制造和调整技术，都会影响天平的不等臂性。

三、天平的灵敏度

1.天平灵敏度的概念

天平的灵敏度就是天平能察觉出放在秤盘上的物体质量改变量的能力。

天平的灵敏度指天平指针尖端沿着标牌的线位移与可在任意秤盘里所添加的小砝码的质量之比。

例如：把一个5mg的砝码分别添加在两台处于平衡状态的天平的任一秤盘中，一台天平的指针移动了5个分度，另一台天平指针移动了15个分度，则

5分度/5mg=1分度/1mg

15分度/5mg=3分度/1mg

可见，第二台天平比第一台天平的灵敏度高。

任意一台天平，其分度值与灵敏度互为倒数关系，分度值越小灵敏度越高，天平越不稳定。

2.灵敏度与稳定性的关系

天平的灵敏度与稳定性是相互矛盾、相互制约的。由此可知，不考虑天平的稳定性，单纯提高灵敏度是没有意义的。

四、天平示值的不变性

天平示值的不变性是指天平在相同条件下，多次测量同一物体，所得测量结果的一致程度。

引起天平示值变动性的原因很多，大体上可以归纳为结构和环境两大类：

1.结构条件方面的主要影响因素

（1）3把刀子互不平行，结果两重点刀刃与支点刀刃前后距离不等。在这种情况下，横梁的臂比因重物在秤盘上放的位置不同而改变。

（2）刀子和刀壳装的不牢靠，与横梁不垂直，受力后刀子、刀壳微量位移，致使臂长改变，力矩也就改变了。

（3）横梁上的零部件（如平衡砣、重心砣和指针等）有松动，天平摆动时，它们就会产生位移，引起示值变动。

（4）关闭天平后，刀子与刀座应脱离，既避免互相摩擦，又能克服因横梁吊耳的位移而产生的天平示值的变动。

（5）天平准确度差，其他部件安装不良，均有产生示值变动的可能。

2.环境条件方面的主要影响因素

（1）横梁不均匀受热或室内温度波动较大，造成臂比的经常变化。

（2）在外界震动的情况下，刀子和刀承接触状态发生了变化，会影响天平的正常摆动。

（3）气流的存在，能够严重地改变天平的平衡位置，造成很大的示值变动性。

（4）在环境不清洁时，刀子和刀承上可能落有灰尘、纤维或其他污物，环境内湿度过大，也会在刀子和刀承上有一层水汽，而产生变动性。

 

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