国内统一刊号 CN31-1424TB2016/4 总第254期百分表的调整与修理李明 / 开封市质量技术监督检验测试中心0 引言 随着中国制造业的快速发展，机械制造加工行业对百分表的需求日益增多，百分表应用极为广泛。本文就指针式百分表的调整和维修作一些介绍。指针式百分表的调修是一项细致的工作。调修前，要认真检查和科学分析，找出问题，合理安排修理顺序，从而避免返工，提高调修效率。指针式百分表一般按外观、各部分相互作用、测量力、示值变动性和示值误差依次进行调修。 1 外观的修理 由于百分表经常在工厂车间使用，且使用较为频繁，它的外表常伴有油腻和较粗的尘土颗粒，致使其使用出现一些问题。1）表体除锈清洗：把百分表进行拆卸，表体由于是钢材所制，可在 120 号汽油中用毛刷进行清洗。2）表蒙清洗和修整：百分表的表蒙多采用无机玻璃或有机玻璃材料制作。无机玻璃易破碎，有机玻璃易毛，因为这两种弊病的存在，所以经常需配制更新。在清洗原有表蒙时，表蒙外表面可用毛刷清洗，表蒙的内表面最好用牙膏擦洗或棉球清洗，以避免把表蒙内表面划毛。在安装时，平面形表面要避免把表盖内外表面装反，这样可以提高表蒙的使用寿命。凸形表面安装时若略有松动，可在表面四周用少量 502 黏接剂粘接，但要避免黏接剂沾污其他零件。3）分度盘擦洗：百分表分度盘不能用酒精或汽油或其他溶剂擦洗，以免擦掉分度刻线。最好用干纱布或蘸上少许肥皂水擦洗。对进口表的分度盘擦洗尤其要加以注意。4）测量头：测量头的磨损往往容易被忽视。除了更换新的测量头外，如磨损不太严重，可夹在车床上用油石磨圆，然后用金砂纸打光。目前有的百分表采用或改制镶有硬质合金的测量头以提高使用寿命。这类测量头如有磨损，要用金刚石锉刀和金刚石油石修整后用金刚石研磨膏抛光。5）其他外观修整：其他各部分的碰伤、锈蚀或其他缺陷可作适当整新。 2 各部分相互作用的修理 造成各部分相互作用不良的原因较多，要逐一加以检查和修理。1）表圈转动的松紧更多依靠钢丝弹簧的变化，可调整弹簧的张力变大或变小来改变表圈的转动。2）指针部分由指针和指针套两部分组成。有的指针安装在指针套中间，有的安装在上面，起针时要当心，不要将安装在上面的指针与指针套分离，要看清结构再起针。指针经常被拆下和安装，所以指针套与中心齿轴的配合有可能松动。若有松动可将指针平放和反放在铁镦上，两个位置分别用钟表冲子、钟表铜锤敲打指针孔，使指针孔缩小。若指针与指针套松动，可将指针反放在铁镦上，用钟表冲子冲击指针套，使其紧铆在一起。修理指针时，切忌用铜锤直接敲打指针套的任何一个平面，这样容易造成与分度盘孔的摩擦，并缩短指针套的长度，影响与轴的配合，又显得不美观。3）消除指针与分度盘、表盘的磨擦。消除指针套与分度盘上指针孔的磨擦有可能使跳针和滞针状况得到改善。消除的方法有重新安装、消除毛刺或适当调整。0国内统一刊号 CN31-1424TB2016/4 总第254期4）清洗、去除油污、在轴孔中和齿轮上加少量的钟油是修理各部分相互作用的重要步骤。5）测杆往返运动的平稳性是各活动部件相互配合好的综合反映，平稳性检查可把圆座板拆下后分以下两个步骤进行。一是检查测杆与套筒的配合。测杆与套筒太紧可用较细的金刚石研磨膏进行对研。若测杆弯曲，可把测杆取下放在一块较平整的平板上，用透光检查后垫好铜皮，用铜锤校直。该操作往往一次不易成功，需反复数次。二是检查各个齿轮的运动情况。齿轮之间的啮合，轴与轴孔的配合可用放大镜检查。发现有卡住现象应仔细辨别，若有脏物用针尖剔除，若有毛刺可用细什锦锉进行修整。 3 测力的修理 1）测力过小时要增大弹力，可将拉力弹簧剪去1 2 圈。对于压力弹簧可把它拉长一点。若新配制弹簧，除把钢丝直径略加粗之外，也可以减小所绕的直径。2）测力过大时要减小弹力，修理的方法与上述相反，可将拉力弹簧拉长，使 1 2 圈的弹簧减小或失去弹性。对于压力弹簧可剪去 1 2 圈。新配制的弹簧除把钢丝直径减小之外，也可以加大所绕的直径。 4 示值变化的修理 在百分表的各项修理中示值变化是发生最多的问题。修好示值变化，示值误差才有保证。引起示值变化不良的主要因素有以下几种：1）紧固部分有松动。紧固部分有轴承座、测量头、测量帽、定位销、定位框，指针等。在修理示值变化时，首先应该检查各部分的固紧情况，如固紧之后稳定性仍不好，可再进一步根据具体特征检查其他原因。2）定位销和定位框的配合松动。绝大部分定位销固定在测量杆上，由于测量杆上下运动会造成定位销和定位框之间的磨损，使间隙增大，给测量杆的转动有了余地，直接影响齿条与啮齿啮合状况的变化，从而产生示值变化。修理时，可将定位框均匀地砸扁，缩小与定位销配合的间隙，也可以调换新的定位销来减小间隙。3）齿条与齿轮啮合不好。齿与齿之间的啮合不好除了制造上的先天不足之外，有的是圆座板安装不好，有的是定位销弯曲造成。只要把圆座板稍转一下，使齿条与齿轮的啮合恰到好处。许多人在修理时，不能使齿条与齿轮的啮合恰到好处，只能一遍又一遍地拆装，实际上只需把后面的回力弹簧拆下，在百分表平放的情况下让游丝的力量使测杆自行上下回位。一般情况下这就是啮合的最佳位置。若表体或圆座板上的定位销弯曲，可将销子拆除，并重新加工校正定位销。4）游丝力量不足、错乱和松动。示值稳定性与游丝力量不足、错乱、各圈之间的距离不均匀和内外桩的松动有很大关系，往往造成指针在一定的范围内变动。游丝预紧力小就不能使齿轮在正、反行程时均在齿的同一侧面啮合，游丝没有呈现足够的紧张状态会使齿轮啮合产生间隙。一般情况下可使游丝预紧三分之一到二分之一圈或更多一点，然后用右手食指揿住中心齿轮轴，安装时使其不致松开。游丝错乱时会引起弹力变化不均匀。应将游丝安放在平板上，用两把镊子逐段调整直至各圈高低基本一样、距离相等为止。尽可能在自由状态时使游丝不超过齿轮的外径，以免接触其他零件，影响游丝扭力。游丝外桩松动时只需将销子紧固。游丝内桩松动除用销子紧固外， 其他的用粘结、 铆紧方法均可。 5 示值误差的修理 示值误差的产生与齿轮以及传动系统各零件磨损程度有关，也与各零件的制造准确度和装配质量有关，主要原因有齿轮磨损、齿轮与轴的不同轴等，解决方法有：1）调换齿轮的啮合位置。长期使用百分表使齿条和齿轮发生磨损，根据示值误差检定结果而论。若全部出现 + 值，或全部出现 - 值，就从中找出示值误差最小的位置做上记号。固定位置，再变动中心齿轮和 100 齿的啮合位置。这种调换不能性急，要耐心加细心，边检边换边做记号，才能找到恰当的配合。2）研磨齿面的毛刺，纠正齿轮配合的误差。齿面有毛刺会引起齿轮配合产生误差，可用细什锦刀锉轻轻打光，但应注意在研磨时要拆掉不需研磨的齿轮。一对齿轮在研磨时，除需要研磨的地方可多放细的研磨膏外，其他部分也要轻微地研磨一下。每次研磨后要彻底用 120 号汽油进行清洗。3）充分利用齿形两侧面。在百分表的传动中，由于游丝的作用不论测量杆或其他各齿轮的正反两行程中总是单面啮合，所以在齿形的一面磨损严重情况下，应充分利用齿轮的另一侧面，以消除由齿轮磨损而造成的示值误差，使磨损的齿面不参加传递。百分表中弹簧产生的弹力与游丝产生的扭力是 （下转第 64 页）国内统一刊号 CN31-1424TB2016/4 总第254期表 1 无线数字通信系统的频谱效率代系统名称多址方式调制方式频道宽度数据传输率频谱效率上行下行上行下行2GGSM FDMA TDMAGMSK200 kHz9.6 kbps14.4 kbps0.05 bit/s/Hz0.07 bit/s/Hz2.5GGPRSGMSK200 kHz9.6 kbps115 kbps0.05 bit/s/Hz0.58 bit/s/Hz2.75GEDGE8PSK200 kHz384 kbps384 kbps1.92 bit/s/Hz1.92 bit/s/Hz3GWCDMA FDMA CDMAQPSK5 MHz64 kbps2 Mbps0.01 bit/s/Hz0.40 bit/s/Hz3.5GHSDPA16QAM5 MHz384 kbps14.4 Mbps0.08 bit/s/Hz2.88 bit/s/Hz3.75GHSUPAQPSK5 MHz5.76 Mbps14.4 Mbps1.15 bit/s/Hz2.88 bit/s/Hz4GLTEFDMA OFDM64QAM20 MHz50 Mbps100 Mbps2.5 bit/s/Hz5 bit/s/Hz4G-ALTE-A64QAM100 MHz500 Mbps1 Gbps5 bit/s/Hz10 bit/s/Hz注：表1中的频谱效率是直接以数据率除以通道带宽，但是并没有考虑不同的代使用不同的通信技术。具有多少数据率（bit/s） ，可参考表 1 的说明。单位带宽的数据率高代表频谱效率高。例如，LTE 可以提供上传 2.5 bit/s/Hz，下载 5 bit/s/Hz；LTE-A 可以提供上传 5 bit/s/Hz，下载 10 bit/s/Hz，显然 LTE-A的频谱效率比 LTE 高。因此 4G 与 5G 技术的发展只为了两个目的增加频谱效率和增加带宽。9.1 增加频谱效率由于相同的频率只能使用一次，因此必须利用更新的调制与多址技术来增加频谱效率，让相同带宽的电磁波具有更高的数据率，也就是把更多的 0和 1 塞进相同带宽的电磁波里来传送。9.2 增加带宽由于目前的电磁波频谱里 10 GHz 以下的电磁波大部分都已经被使用，频谱效率再怎么提高总有技术上的极限，因此科学家只能去发掘更高频还没有被使用的电磁波来给 5G 手机用。现在大家明白了为什么 5G 技术会想要使用频率 30 GHz（相当于波长 10 mm）的毫米波（Millimeter Wave）了吧。表 1 给出了无线数字通信系统的频谱效率。10 无线通信的牌照与频谱分配和产品论证 无线通信的频谱非常珍贵，僧多粥少，因此使用牌照费也比较高。那么由谁来决定哪一种系统使用哪一个频率范围才不至于重覆呢？国内的无线通信牌照是由中华人民共和国工业和信息化部许可发放，每一家无线通信运营商（例如中国电信、中国联通、中国移动）都必须先取得使用牌照才能经营无线通信业务。发放牌照同时也就给出了频谱范围以及制式。 中国移动拥有TDD制式4G牌照，中国联通和中国电信拥有 TDD 和 FDD 制式 4G 牌照。 11 无线产品论证 由于大家共用同一个空间，如果无线通信设备任意发出频率不正确的信号会干扰到其他通信设备，因此所有的无线通信设备，包括人们使用的手机与无线局域网络（Wi-Fi） 、蓝牙（Bluetooth）等产品都必须先进行论证才可上市销售。因此，在国内入网使用的无线通信产品需要进行三项论证：无线电管理委员会进行的干扰论证，运营商负责的入网论证和 3C 论证。（完）两个不同性质的力，所起的作用也各不相同，所以在充分利用齿形一侧面时，只须将齿轮上的游丝反向安装。有的游丝内外桩用销子固定，只要拆除内外桩销子，将游丝反装就行。有的内桩固定在齿上，能拆除反装最好，不能拆除的可剪断游丝后反向重新粘接。剪断的位置应尽量靠近内桩，只要不影响粘接就行，否则会减小扭力。综上，指针式百分表示值误差的分析和修理是比较复杂的。 百分表在修理前应根据示值误差检定结果，结合百分表的结构特点进行分析，然后确定示值误差产生的原因和部位，从误差分析入手，通过认真观察、分析和判断，抓住重点，就能将百分表的示值误差调修到符合要求。这是修理百分表的最佳捷径。参考文献1 王晓. 百分表常见故障分析及修理方法J. 中国计量，2010（3）：119.2 樊菲菲. 百分表修理过程中问题解析J. 计量与测试技术，2013（9）：24.3 姜山. 百分表修复方法的改进J. 哈尔滨轴承，2010（39）：31.（上接第 60 页）