本人結(jié)合單位工作實(shí)際，通過(guò)對(duì)稱重傳感器的分析入手，進(jìn)一步闡明確定地磅檢定分度數(shù)的原則和方法。

隨著我國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，日常大宗物料的 交易行為越來(lái)越多，地磅的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，用 戶對(duì)衡器精度要求也越來(lái)越高，一些衡器生產(chǎn)企業(yè)的調(diào) 試人員為滿足用戶的需求，不恰當(dāng)?shù)靥岣叻Q量顯示的精 度，結(jié)果往往弄巧成拙。本文就工作中常見(jiàn)的幾種地磅分度數(shù)問(wèn)題結(jié)合OIMLR6O、R76的要求進(jìn)行分析。

1.確定最大分度數(shù)的原則和依據(jù)

根據(jù)國(guó)際建議的規(guī)定，衡器的最小檢定分度值e表 征衡器的絕對(duì)誤差，而最大分度數(shù)^_表征了衡器的相 對(duì)誤差，因此的確定，客觀上是受各種誤差因素制 約的。應(yīng)該考慮的因素主要有如下方面：

OIML “非自動(dòng)衡器”國(guó)際建議R76規(guī)定ffl級(jí)商 用秤最大的允許分度數(shù)上限為?<10000e;

環(huán)境溫度每改變5 ~C時(shí)，衡器零點(diǎn)的變化不得大 于一個(gè)檢定分度值e;

溫度變化時(shí)，秤的靈敏度的變化不允許超過(guò)所規(guī) 定的允差；

加載4小時(shí)，由蠕變起的誤差不應(yīng)超過(guò)所規(guī)定的 允差 ;

加載半小時(shí)后，秤的零點(diǎn)與加載前的零點(diǎn)之差不 得大于0. 5e;

衡器中作為主要部位的稱重傳感器和稱重顯示 器可以允許單獨(dú)檢定，它們由溫度引起的誤差，不得超過(guò) 整個(gè)衡器溫度誤差的0. 5?0. 7倍；

由氣壓變化對(duì)零點(diǎn)的影響應(yīng)小于1 e/kPa。

由此，最大允許分度數(shù)^_可以由稱重傳感器靈敏 度的溫度特性、蠕變及蠕變恢復(fù)等方法來(lái)確定，同時(shí)還要 考慮氣壓、零點(diǎn)溫度、顯示器受環(huán)境因素的影響等。

2.稱重傳感器的一般要求

當(dāng)系統(tǒng)的允差為1時(shí)，作為非自動(dòng)衡器主要構(gòu)成部 分之一的稱重傳感器的綜合誤差一般只能達(dá)到0. 7的比 例成分，根據(jù)JJ G669 - 2003《稱重傳感器檢定規(guī)程》，稱 重傳感器分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，分別與OIMLR76 《非自動(dòng)衡器》中衡器的四個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)相對(duì)應(yīng)。而目前 我國(guó)地磅所使用的稱重傳感器都是C3級(jí)的傳感 器，按0IMLR60、R76國(guó)際建議的要求，C3級(jí)傳感器的 最大檢定分度數(shù)如￡?為3000，用于制造檢定分度數(shù)不大 于3000分度的瓜級(jí)秤。我國(guó)JJG555 - 1996《非自動(dòng)秤 通用檢定規(guī)程》等效采用了 0IMLR76國(guó)際建議，其中對(duì) 傳感器做如下規(guī)定：

2. 1稱重傳感器的最大秤量應(yīng)符合下列要求：

Emax > Q Max ?R/ N

式中：Em狀—爾重傳感器的最大稱量；N —專感器個(gè) 數(shù)；R ?宿小比，考慮到對(duì)傳感器最嚴(yán)格的要求R =1; Q —修正系數(shù)。

取修正系數(shù)Q > 1，這是考慮到偏載荷、承載器的自 重、初始置零范圍和載荷分布的不均勻性因素的影響。 2.2稱重傳感器的最大分度數(shù)

稱重傳感器的最大分度數(shù)屯c應(yīng)不小于秤的檢定分 度數(shù) n : nLc >n

稱重傳感器的最小靜荷輸出恢復(fù)值DR應(yīng)滿足下述 條件：

DR ^30. 5 eR/ N 取 R = 1，貝U DR ^30. 5 e/ N 當(dāng)DR未知時(shí)，應(yīng)滿足條件_ nLC >Max/ e

2.3稱重傳感器的最小檢定分度值

Vmin 取 R = 1 ’ 貝U VmlB 由此可見(jiàn)，秤用稱重傳感器必須遵循一個(gè)最基本也 是最主要的一個(gè)原則：nLc >n，而這正是電子衡器的計(jì) 量學(xué)原理和誤差分配原則所要求的。

3.典型案例介紹

從幾年來(lái)我市地磅檢定工作來(lái)看，最大稱量 100噸以上的大衡越來(lái)越多，同時(shí)衡器生產(chǎn)企業(yè)將秤的 檢定分度數(shù)設(shè)置也越來(lái)越大，而且不同生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品 穩(wěn)定性和可靠性也有很大的差異，秤臺(tái)結(jié)構(gòu)、稱重顯示儀 表、稱重傳感器的選擇最終都會(huì)對(duì)汽車衡的整體性能產(chǎn) 生影響，就地磅的檢定分度數(shù)而言，檢定分度數(shù)設(shè)置的 越大，秤出現(xiàn)故障的機(jī)率就越大，以下通過(guò)舉例nLc、n 值及觀察r值撮大秤量對(duì)傳感器最小檢定分度值 Kmm之比)和Z值（最大稱量對(duì)兩倍的最小靜荷輸 出DR之比），進(jìn)一步分析探討。

最大稱量30t的地磅,最小分度值2kg ,使用4 只20t的傳感器。故障現(xiàn)象:儀表零點(diǎn)不穩(wěn),示值無(wú)規(guī)律 跳動(dòng)。

該秤的檢定分度數(shù)n = 15000 ,傳感器的最大分度數(shù) nia = 3000。

Vmin  N=2/2 = 1kg 按 Vmin為 1kg 計(jì)算,則 V = Emax/ Ln = 20000 DR ^30. 5 e/ N = 0.5 X2/ 4=0. 25kg 按 DR 為 0.25 kg計(jì)算:Z = ?max/ 2 DR = 20000/0. 5 =40000

最大秤量為80t的衡器,最小分度值10kg,使用 8只40t的傳感器,故障現(xiàn)象:開(kāi)機(jī)后零點(diǎn)漂移,顯示數(shù) 值向正方向不斷遞加。

該秤的檢定分度數(shù)n = 8000 ,傳感器的最大分度數(shù) nia = 3000

Vmin N = 10/ 8=3. 54kg 按 Vmin為 3. 54kg 計(jì)算，則對(duì)應(yīng) r = Emax/ Vmin = 11299

DR 0.5 e/ N = 0.5 X10/ 8 =0. 625kg 按 DR 為 0. 625kg 計(jì)算：Z = Emax/ 2 DR = 40000/

25 = 32000

最大稱量為120t的地磅,最小分度值20kg ,使 用10只40t的傳感器。故障現(xiàn)象:在加載后突然不回 零。

該秤的檢定分度數(shù)n = 6000 ,傳感數(shù)的最大分度數(shù) nia = 3000

Vmin N = 20/ 10 =6. 3kg 按Vmm為6.3kg計(jì)算，則對(duì)應(yīng)r = Emax/ VmIn = 40000/ 6. 3 = 6349

DR ^30. 5e/N = 0.5 X20/ 10 = 1kg 按 DR 為 1kg 計(jì)算：Z = σax/2 DR = 40000/2 = 20000

以上情況的地磅,有的是剛開(kāi)始安裝便出現(xiàn)故障， 有的是使用一段時(shí)間后,稱重系統(tǒng)對(duì)外界的抗干擾能力 減弱,秤整體計(jì)量性能下降而逐步顯現(xiàn),通常我們只要通 過(guò)更換傳感器或稱重顯示儀表，以及重新設(shè)置最大檢定 分度數(shù),這些故障現(xiàn)象便可以排除。

原因分析

這些電子汽車衡之所以會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)漂移示值不穩(wěn)定 甚至不回零等現(xiàn)象,首先最主要的原因就是衡器的分度 數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳感器的最大檢定分度數(shù)，無(wú)法滿足 JJ G555 - 1996中的規(guī)定取。>n的基本要求。

其次,按照QIMLR60的要求，C3級(jí)傳感器的r值 應(yīng)不小于7200 , Z值應(yīng)不小于3000 ,假設(shè)最小靜載荷輸 出溫度影響按0. 015 %FS/ 10 "C控制，則其相應(yīng)的Y值 僅能達(dá)到9300。而上述案例中，r值有的高達(dá)20000, C3級(jí)稱重傳感器難于滿足其要求,在這種情形之中,如 果同一批的傳感器對(duì)零點(diǎn)溫度的影響比較一致,都朝同 一方向變化,則會(huì)出現(xiàn)各傳感器零點(diǎn)漂移疊加的現(xiàn)象,反 之,如若秤體所使用的傳感器零點(diǎn)溫漂的方向不一致,它 們之間的影響作用互相抵消,恰好使秤的零點(diǎn)示值穩(wěn)定, 這就是為什么有時(shí)通過(guò)更換新的傳感器能使零點(diǎn)保持穩(wěn) 定,而原傳感器本身并沒(méi)有損壞的原因。同樣對(duì)于Z的 要求,如果同一批傳感器的蠕變一致性較好,都朝同一方 向變化,則會(huì)出現(xiàn)傳感器蠕變疊加造成儀表滿程不穩(wěn),加 載后不回零的現(xiàn)象,如若各傳感器的蠕變方向不一致,它 們之間的影響互相抵消,顯示數(shù)值正常穩(wěn)定。不過(guò),這僅 是一種弱平衡,極易受到外界的干擾,因此也是一種不穩(wěn) 定的狀態(tài),在一定條件下,還會(huì)導(dǎo)致示值不穩(wěn)定及漂移情 況。

當(dāng)然,還有很多因素如濕、溫度變化、氣壓變化會(huì)對(duì) 示值產(chǎn)生影響,有時(shí)顯示儀表在投入使用一段時(shí)間后,穩(wěn) 定性、可靠性下降,無(wú)法與傳感器相關(guān)計(jì)量性能相匹配， 這時(shí)只需更換顯示儀表便可以排除示值不穩(wěn)定的情況。 依據(jù)OIMLR76 - 12006(E)版,可以對(duì)稱重模塊特別是 稱重顯示器發(fā)給OIML型批準(zhǔn)證書(shū),這為衡器生產(chǎn)廠家 的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)提供了更為廣闊的發(fā)展空間。而作為計(jì)量 技術(shù)機(jī)構(gòu)在檢定和維修工作中,更應(yīng)注意所選擇的稱重 顯示器和稱重傳感器包括最大檢定分度數(shù)在內(nèi)的各項(xiàng)性能 數(shù)據(jù)是否能夠相互兼容’才能滿足衡器的預(yù)期計(jì)量性能。

結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)JJ G555 - 1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》的規(guī) 定，由于地磅安裝在室外,工作環(huán)境較為惡劣，受 振動(dòng)、降雨和氣流等因素的約束和限制，其檢定分度n 不能大于3000。綜上所述,在確定地磅的檢定分 度數(shù)應(yīng)遵循這樣一個(gè)原則：nia >n <3000 ,因此,我們?cè)?/span> 實(shí)際工作中,面對(duì)一些用戶要求提高稱重精度的愿望,除 了做好耐心細(xì)致的解釋工作,還應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家檢定規(guī) 程,對(duì)可能改變秤計(jì)量性能的器件或直接影響到秤量值 的部位加印封或鉛封(如地磅的稱重顯示儀表和 接線盒），只有這樣,才能保證地磅的可靠性,維護(hù) 公平交易的市場(chǎng)秩序,實(shí)實(shí)在在履行法制計(jì)量對(duì)我們工 作賦予的責(zé)任。