天平主要用于砝码质量量值传递、物体质量测量和确定与质量相关的其他量值、数量、参数或特性。实验室环境条件能够影响其计量性能及测量结果的可靠性，为了保证功能稳定，对温度、湿度、防电磁干扰、防微振等都有严格要求。微振动控制技术是环境控制学的一个重要分支，发展迅速。本文介绍采用微振动控制技术，对天平(含机械天平、电子天平)进行隔振，以满足技术规范规定的环境条件要求。

一、隔振措施

实验室振源来自于室内空调机组、通风设备、空压机、材料试验机等设备以及外部的大型水泵、热交换机组、离心机、粉碎机、冲床、压力机、锻锤和运输、轨道交通车辆等。天平受环境振动的影响将出现示值漂移现象，无法正常使用，过大的振动甚至会损坏电子天平

隔振方案要根据建筑结构状况和天平的准确度等级等因素确定，减弱环境振动对天平的影响是一项综合措施，包括减弱建筑物地基基础和建筑结构振动，分别对振源设备和电子天平进行隔振等。新建实验室考虑高精度天平隔振时，由建筑设计单位根据实际情况，对实验室的地基基础及建筑结构采取措施，地基基础采用桩基或复合地基，并且采用厚重的整体浇注地板，建筑结构上设置防微振墙(或支撑)，以减弱外界传来的振动，能起到相当的效果，此项防微振措施由于投资较大，在实施时应进行方案比较。

隔振措施分为主动隔振和被动隔振，主动隔振定义是为减小动力机器产生的振动，而对其采取的隔振措施。对室内振源设备采取主动隔振措施，采用弹簧隔振器、橡胶隔振器或橡胶隔振垫等隔振元件，以减少对天平的振动影响。我国已有通风机、水泵、压缩机和冲床等振源设备主动隔振的国家标准设计图集，一般情况下，大中型振源设备安装时都采取主动隔振措施，减少自身故障和对外界的影响。被动隔振是为减小振动敏感的仪器、仪表或机器受外界振动的影响，而对其采取的隔振措施。在对天平周围的振源设备采取主动隔振措施后，应对天平进行被动隔振

最常用的隔振方式及特点:(1)支承式隔振，隔振器宜设置在隔振对象的底座或台座结构下，是隔离竖向振动的主要隔振方式。(2)地面屏障式隔振及隔振沟，隔振沟由于结构简单、施工方便、成本低，过去采用较多。虽然这两种隔振方式在某些情况下具有一定的隔振效果，但很难定量。一般在高频振动下隔振沟效果较为明显，因此常作为隔振的辅助措施。另外，小秤量天平也可采用商品化隔振台座进行隔振，它是由空气弹簧隔振器、高度控制阀组成的，有时配置气源。商品化隔振台座包括标准型隔振台座、非标准隔振台座和隔振平板等

微振动是物体的微小运动，量值微小，影响因素多，传递途径复杂，要使隔振措施取得显著的效果，必须根据实验室实际情况和经济条件进行隔振设计，其设计原则要求:(1)隔振方案的选用，应经多方案比较后确定。(2)隔振器或阻尼器的采用，应经隔振计算后确定。无论是主动隔振还是被动隔振，隔振对象下宜设置台座结构；当隔振对象的质量和底座的刚度满足设计要求时，可不设置台座结构。

二、容许振动值

为了保证天平在足够长的使用寿命期内正常工作，天平在环境影响下的振动应限制在一定的界限内，这个在所要求的点或面处的最大振动限值称为容许振动值。容许振动是衡量精密仪器仪表抵抗振动能力的一个标准，容许振动数值越大，抵抗振动的能力就越强，反之就越小。GB50463-2008《隔振设计规范》之3.2.5条款规定“隔振对象经隔振后的最大振动值，不应大于容许振动值。”此为强制性条文，必须严格执行。天平在时域范围内的容许振动值。

四、隔振器和阻尼器

在天平隔振措施中，隔振器的选择至关重要，隔振器包括圆柱螺旋弹簧隔振器、蝶形弹簧隔振器、迭板弹簧隔振器、橡胶隔振器和橡胶隔振垫、空气弹簧隔振器和组合隔振器等，阻尼器有黏流体阻尼器。其中，金属弹簧隔振器具有力学性能稳定、隔振效果好、承受荷载的覆盖面大等特性；橡胶隔振垫有安装方便、价廉、可多层叠用降低固有振动频率等特性；空气弹簧隔振器应用范围广，刚度随荷载变化，能同时承受轴向及径向振动，承受荷载的覆盖面大，配用高度控制阀可自动保持被隔振体的水平度，但价格较贵。前两种隔振器适用于防微振要求不高的分析天平，后一种适用于防微振要求高的高精度天平。

GB50463-2008对隔振器和阻尼器的性能要求如下:

(1)隔振器应具有较好的耐久性，性能应稳定。

(2)隔振器应弹性好、刚度低、承载力大，阻尼应适当。

(3)阻尼材料应动刚度小、不易老化，黏流体材料的阻尼系数变化应较小。

(4)当使用环境有腐蚀性介质时，隔振器和阻尼器与腐蚀性介质的接触面应具有耐腐蚀能力。

(5)隔振器和阻尼器应易于安装和更换，当隔振器或阻尼器的内部材料易受污染时，应设置防护装置。

隔振器和阻尼器的选用应满足下列参数要求:

(1)用于竖向隔振时，应具有承载力、竖向刚度、竖向阻尼比或阻尼系数等性能参数。

(2)用于竖向和水平向隔振时，应具有承载力、竖向和水平向刚度、阻尼比或阻尼系数等性能参数。

(3)当动刚度和静刚度不一致时，应具有动、静刚度比或动、静刚度性能参数。

(4)当产品性能随温度、湿度等变化时，应具有温度、湿度等变化的特性参数。

五、地面屏障式隔振

地面屏障式隔振是简单的隔振方式，包括采用排桩或排孔屏障、隔板屏障、屏障并联隔振等，使用屏障的关键在于根据地面扰动波长选择合理的隔振方案。空沟是最有效的地面屏障，任何波都不能通过，但沟深无法做到面波波长(3m～30m)的深度，而排桩或排孔可以方便地做得很深，也可将排桩或排孔做成双排或多排。水平隔板由混凝土制成，放置在一定深度的地面下，是有效而经济的屏障。将支承式与地面屏障组合使用，能提高隔振效率，例如，将屏障与阻尼弹簧隔振体系并联满足所需准确度要求，可避免采用昂贵而复杂的空气弹簧伺服系统隔振体系，实现用最简单的方法处理最复杂的问题。

对环境影响量的控制是确保得到准确测量结果的重要手段。将环境控制技术运用到计量工作中，可以充分发挥精密计量仪器设备的性能，减少影响量的干扰，提高测量可靠性。因此，必须重视对微振动等影响量控制措施的研究，以经济、有效的控制方式，保证科学实验、工业生产的正常进行。