極細微簧儀表出示負情態差誤解析
在相同工作條件和環境中，多數儀表只要定期調整、檢定，都能正常使用6￣12個月，而有的5μm、10μm扭簧儀表僅使用幾個月，扭簧便產生彈性疲勞，不能恢復原狀，并且失去預緊力而變松，導致扭簧上的指針在刻度盤上反映負方向偏差，而無法調整，使儀表不能正常使用，只有重新更換扭簧。為了正確使用和防止彈性部件變形，控制儀表示值負方向偏差，對其容易引起示值變化的相關因素進行認真細致的研究分析，在理論和實踐方面找到了一些解決問題的有效方法。
原因分析導致5μm、10μm（使用同一規格的扭簧）扭1.測桿2.裝頭套3.微動螺釘4.表殼5.刻度盤6.指針7.扭簧8.傳動角架9.膜片形平彈簧10.阻尼器11.可調架與片簧扭簧儀表結構示意扭簧實踐驗證參數對比材料、彈性模數制作工藝要求尺寸規格（厚×寬×長）mm數量方法合格率不合格（％）原因1μm10μm相同0.009×0.15×4010相同40抗拉張力差10相同100相同簧儀表示值產生負方向偏差的外部和內在因素很多。外部因素主要有：扭簧受外力的作用、受溫度變化以及受潮濕環境的影響等都容易使儀表示值產生變化，在這里不展開討論；內在因素主要有：扭簧、片簧以及傳動角架等彈性部件疲勞而引起儀表的示值變化。為解決這一問題，以10μm和1μm的扭簧儀表為例，對其上的扭簧、片簧及傳動角架，進行對比分析，找出影響10μm儀表示值負方向偏差的內在因素。
扭簧的性能和作用扭簧是采用錫鋅青銅或磷青銅片，將其兩端固定后，自其中央開始沿軸線向兩側相反方向扭轉16圈，經熱處理定型而制成的；彈性模數E平均值在1.1×106～1.2×106kg／cm2之間；原始扭轉角度為4000°；軸向拉伸張力要求大于等于1080°。扭簧厚度通常為0.015～0.009mm，寬度為0.24～0.11mm，長度為30～40mm，常用的扭簧規格有九種，用在不同精度的扭簧儀表中，它不但起到將測桿的軸向運動轉換為指針的角位移運動，而且還起到放大和預緊力的作用，以補償儀表在使用時所出現的偏差。扭簧在一定限度內變形與外力成正比，即測桿向上做直線運動，推動傳動角架向上，并且拉動扭簧帶動指針做順時針旋轉。
當測量力大時，扭簧受到的拉力也大，則指針旋轉角度也大；當測量力小時，扭簧受到的拉力也小，則指針旋轉角度小。扭簧長期在受力變形狀態下，其變形與外力不成正比，此時扭簧不能恢復原狀而使其變松，致使指針不能回到原位，則示值出現負方向偏差，而無法調整。根據扭簧材料的彈性模數和制作工藝以及性能要求等，對10μm與1μm兩種扭簧進行理論參數和實踐驗證對比分析。
參數對比分析（1）10μm與1μm兩種扭簧的材料及彈性模數E值相同，原始扭轉角度、扭轉節距以及制作工藝，性能要求等均相同。（2）二者的尺寸規格不同，10μm扭簧尺寸為0.015×0.24×40mm；1μm扭簧尺寸為0.009×0.15×40mm，前者尺寸規格大于后者。（3）因為10μm比1μm的扭簧尺寸大，所以從理論來講，前者抗拉伸張力應比后者好。
實踐對比分析（1）分別將10根1μm扭簧的兩端施加外力做拉伸試驗，當使其軸向順時針旋轉大于或等于1080°時，消除外力后，全部都能恢復原狀，抗拉張力均符合性能要求。
（2）分別將10根10μm扭簧的兩端施加外力做拉伸試驗，當使其軸向順時針旋轉大于或等于1080°時，消除外力后，其中有4根能恢復原狀，抗拉伸張力符合要求。其余6根抗拉伸張力差，均不能復原，達不到性能要求。
從以上理論參數對比分析得到10μm比1μm的扭簧抗拉伸張力好；而從實踐對比分析得到10μm比1μm的扭簧抗拉伸張力差，因此在使用時容易引起儀表示值產生負向偏差。詳見表1.
片簧的性能和作用片簧是采用厚度為0.1～0.2mm的磷青銅材料制成的，其彈性模數E值平均在1.1×106～1.2×106kg／cm2之間，它同時具有一定的剛性及柔和的彈性，并且還能貯存機械能量，它應用在儀表的可調架上，起著釬焊支撐扭簧和吸收扭簧拉力的作用，同時還起到調整扭簧松緊的作用。因此根據片簧的性能要求等，對10μm與1μm兩種儀表上的片簧進行理論參數和實踐驗證對比分析。
參數對比分析（1）10μm與1μm扭簧儀表所使用片簧的材料及彈性模數E值相同，制作工藝、使用性能要求等均相同。（2）二者片簧的尺寸規格不同，前者大于后者。（3）因為10μm儀表采用的片簧比1μm儀表采用的片簧尺寸規格大，所以其剛度大，柔和性差。
實踐對比分析對10μm儀表采用的片簧做剛度及柔和性試驗：將0.015×0.24×40mm規格的扭簧兩端分別釬焊在10μm扭簧儀表的傳動角架和可調架上的片簧上，當向扭簧中央逐漸施加外力，直至將其拉斷時觀察片簧幾乎沒有被拉動，因此這種片簧的剛度大，柔和性差。
效果采取整改措施后，收到了以下效果：（1）有效地控制了5μm、10μm扭簧儀表示值產生負方向偏差的概率；（2）延長了5μm、10μm扭簧儀表使用的壽命，提高了儀表的使用效能；（3）節省了儀表的維修費用，降低了員工的勞動強度；（4）由于儀表的使用性能穩定可靠，使被檢測的產品質量得到提高。
結束語綜上所述，通過理論與實踐的探索，圓滿地解決了5μm、10μm扭簧儀表示值產生負方向偏差大而無法調整的難題，獲得了比較滿意的效果。在今后扭簧儀表的維修工作中，運用理論和實踐驗證對比分析的方法，為解決疑難雜癥，拓寬了思路。
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