隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展，單車(chē)載重超過(guò)百?lài)嵉钠?chē)越來(lái)越多。這樣上百?lài)嵉?/span>地磅已經(jīng)投入運(yùn)行，其準(zhǔn)確度如何，目 前沒(méi)有相應(yīng)的檢定方法。鑒于目前我國(guó)在檢測(cè)大型電子衡器中存在的問(wèn)題，通過(guò)在日常大型地磅檢定工作中積累的幾種檢測(cè)方法和比較， 提出采用疊加法和計(jì)算法解決檢測(cè)中出現(xiàn)的一些難題，提高大型地磅檢定的精度，滿(mǎn)足使用單位的需要。

0.引言

貨物運(yùn)輸方式有汽車(chē)、火車(chē)、輪船和飛機(jī)，汽車(chē)運(yùn)輸有快 速、靈活、投資小等的優(yōu)點(diǎn)，仍是主要運(yùn)輸方式。隨著經(jīng)濟(jì)的 發(fā)展以及交通道路的不斷完善，汽車(chē)運(yùn)輸?shù)妮d重量有了很大的 提高，目前已出現(xiàn)過(guò)百?lài)嵉拇髧嵨黄?chē)。這樣上百?lài)嵉?/span>地磅準(zhǔn)確度如何，目前沒(méi)有相應(yīng)的檢定方法。因此，大型地磅的校準(zhǔn)與檢定越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

1.目前大型地磅的檢定

大噸位汽車(chē)是近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而產(chǎn)生的，加之我國(guó) 長(zhǎng)期以來(lái)在計(jì)量基礎(chǔ)建設(shè)方面的投資不足，致使許多衡器檢定 單位只有少量小型砝碼，沒(méi)有能力對(duì)大型地磅進(jìn)行檢定。少 數(shù)幾家衡器鑒定企業(yè)擁有一定量噸級(jí)砝碼或比較穩(wěn)定的替代 物，檢測(cè)手段相對(duì)來(lái)說(shuō)比較齊備。另外，影響汽車(chē)衡檢定的主 要因素有兩個(gè)，一個(gè)是標(biāo)準(zhǔn)器，另一個(gè)是檢定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)器的安放 位置。因此，為了克服現(xiàn)有條件，在地磅的檢定方面產(chǎn)生了 許多實(shí)用的方法。

2.檢定和校準(zhǔn)的概念區(qū)分

電子計(jì)量器具的檢定和校準(zhǔn)兩個(gè)概念非常相似，實(shí)際工作 中有很多技術(shù)人員甚至有些評(píng)審專(zhuān)家都存在搞混的現(xiàn)象。在規(guī) 定條件下，確定衡器的示值與對(duì)應(yīng)被測(cè)量實(shí)物或標(biāo)準(zhǔn)物已知值 之間關(guān)系的一組操作，即為校準(zhǔn)。國(guó)際計(jì)量組織對(duì)檢定給出的 定義是：查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，它包 括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書(shū)。

實(shí)際上，衡器的校準(zhǔn)與檢定是兩個(gè)完全不同的過(guò)程。首 先，兩個(gè)操作過(guò)程的目的不同。校準(zhǔn)是對(duì)照操作規(guī)程評(píng)定衡器 的示值誤差，它是使用人員為確保量值準(zhǔn)確而進(jìn)行的一組操 作，屬自發(fā)性操作。檢定，是衡器使用單位按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定 把衡器送到具有資質(zhì)的檢定部門(mén)，對(duì)其進(jìn)行全面評(píng)定，它屬于 強(qiáng)制性范疇。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別，既不能混淆又不能等同。

3.大型地磅實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的條件

若要保證衡器具有較高的準(zhǔn)確度，需要滿(mǎn)足3個(gè)條件：首 先是衡器的設(shè)計(jì)制造必須合理，然后是衡器的使用環(huán)境必須正 常，再者是衡器的量值傳遞必須準(zhǔn)確。其中量值傳遞的準(zhǔn)確性 是衡器檢定的關(guān)鍵。

4.大型地磅多種檢定方法的分析

4.1標(biāo)準(zhǔn)砝碼法

總所周知，衡器檢定必須按照國(guó)家計(jì)量檢定相關(guān)規(guī)定進(jìn) 行，標(biāo)準(zhǔn)砝碼法是衡器檢定最簡(jiǎn)單和最常用的方法，就是使用 標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢測(cè)被檢衡器的全部計(jì)量性能。值得注意的是，這種 方法的運(yùn)用對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的誤差有個(gè)要求，即誤差必須小于或等 于被檢衡器最大允許誤差的1/3，在R76《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建

議中對(duì)此已有明確規(guī)定

4.2替代法

衡器在進(jìn)行首次檢定時(shí)，其最大秤量的稱(chēng)量準(zhǔn)確度是必須 要進(jìn)行測(cè)試的。在以后的檢定中可以不測(cè)試衡器的最大秤量 值，但至少需測(cè)試至最大秤量的2/3。對(duì)于大型地磅來(lái)說(shuō)就 需幾十噸，甚至上百?lài)嵉臉?biāo)準(zhǔn)砝碼，由于受到衡器檢定資源的 限制，只好采用替代法進(jìn)行檢定。所謂替代法，即使用其它恒 定載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢測(cè)衡器的計(jì)量性能。使用替代法的前提 是具備最大秤量50%的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。但是，若衡器的重復(fù)性誤 差小于或等于0.3e，則最大量程的檢測(cè)可減少到最大秤量的 35%；若衡器的重復(fù)性誤差小于或等于0.2e，則最大量程的檢 測(cè)可減少到最大秤量的20%。

所謂重復(fù)性誤差，是通過(guò)接近衡器最大量程50%的載荷連 續(xù)三次的示值來(lái)確定的。對(duì)于最大稱(chēng)量在100噸左右的衡器來(lái) 說(shuō)， 重復(fù)性誤差的檢定需要較長(zhǎng)的時(shí)間和較大的人力物力 [4]。以下是重復(fù)性誤差的代入公式：

若替代砝碼為衡器最大稱(chēng)量的35%時(shí)，需要替代兩次，帶 入公式為：

J (0.3b) V〔0.3e) 2:0_42e| ：1.5e)

若替代砝碼為衡器最大秤量的20%時(shí)，需要替代四次，代 入公式為：

J (0_2e) t0.2e) % C0.2e) 2+ C0.2e) 2 = 0.4e<^ (1.5&)

4.3集成式檢定方法

在國(guó)際法制計(jì)量組織所制定的R61、R107和R134三個(gè)國(guó)際 建議中都提到了一種檢測(cè)方法，即“集成檢定法”。這種方法 對(duì)衡器進(jìn)行檢測(cè)，主要是利用衡器自身裝置來(lái)確定待測(cè)物體的 約定真值，表現(xiàn)的是衡器動(dòng)態(tài)稱(chēng)量準(zhǔn)確度指標(biāo)。

使用集成檢定法必須具備兩個(gè)前提條件：一是被測(cè)衡器的 靜態(tài)稱(chēng)量準(zhǔn)確度必須達(dá)到一定指標(biāo)，并且要有一定的軟件和硬 件條件進(jìn)行支持。二是檢測(cè)對(duì)象必須是自動(dòng)衡器。

4.4疊加法

20世紀(jì)80年代首次提出用疊加式標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢測(cè)負(fù)荷傳感器的 工作原理和實(shí)施途徑，經(jīng)過(guò)近30年的不斷應(yīng)用與完善，疊加式 標(biāo)準(zhǔn)機(jī)已在全國(guó)各傳感器生產(chǎn)單位普遍得到使用[5]。

如果使用疊加法對(duì)衡器進(jìn)行檢，力源的選擇與處理很重 要。許多單位地使用液壓千斤頂作為力源對(duì)衡器進(jìn)行檢定，由 于各個(gè)環(huán)節(jié)在外力作用下都會(huì)發(fā)生變形，所以作用于傳力系統(tǒng) 上的力是彈性的，因此，顯示器一直處于變化狀態(tài)，很難說(shuō)清 楚測(cè)量的準(zhǔn)確度。目前，對(duì)力源修復(fù)的裝置主要有壓電陶瓷裝 置和電-液轉(zhuǎn)換伺服控制裝置，但這兩種控制裝置造價(jià)昂貴，不適于推廣使用。

為此，研究人員在試驗(yàn)中對(duì)疊加法進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)，一是 利用機(jī)械千斤頂?shù)淖枣i功能代替液壓千斤頂，克服了彈性變形 的影響；二是在反力架上增加三角結(jié)構(gòu)克服幾何變形的影響。 通過(guò)以上兩項(xiàng)措施，基本解決了力源穩(wěn)定性問(wèn)題，為疊加法在 衡器檢定中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

4.5計(jì)算法

計(jì)算法的理論基礎(chǔ)是：使用計(jì)算法對(duì)衡器進(jìn)行檢定時(shí)，第 一步是檢測(cè)出空載狀態(tài)下輸出信號(hào)值；第二步是在被測(cè)衡器上 加載最大量程1/10的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)試輸出信號(hào)值；第三步是再 加2個(gè)上述規(guī)格的砝碼，檢測(cè)輸出信號(hào)值。最后，比較幾次輸出 信號(hào)值的線(xiàn)性關(guān)系。

采用計(jì)算法的前提條件是生產(chǎn)設(shè)計(jì)單位必須提供稱(chēng)重傳感 器準(zhǔn)確度、稱(chēng)重顯示控制器線(xiàn)性指標(biāo)和承載器設(shè)計(jì)剛度的計(jì)算 數(shù)據(jù)。

5.大型地磅的檢測(cè)方法的比較

衡器的各種檢測(cè)方法都有其自身的特點(diǎn)和事宜的檢測(cè)范 圍，在此圍繞大型汽車(chē)衡的檢測(cè)對(duì)上述方法進(jìn)行比較，為了方 便確定最適的檢測(cè)方法。

5.1標(biāo)準(zhǔn)砝碼法

適用于小量程的衡器檢定，量值傳遞檢測(cè)效果可靠，使用 成本高，不適用大型汽車(chē)衡的檢測(cè)。

5.2替代法

適用于大量程的衡器檢定，量值傳遞檢測(cè)效果可靠，但測(cè) 試時(shí)間長(zhǎng)，使用成本較高，可用于大型地磅的檢測(cè)。

5.3集成式檢定方法

適用于自動(dòng)衡器的檢定，量值傳遞檢測(cè)效果可靠，省時(shí)省 力，使用成本較高，可用于大型地磅的檢測(cè)。

5.4疊加法

適用于大量程的衡器檢定，量值傳遞檢測(cè)效果可靠，省時(shí) 省力，使用成本低，適用于大型地磅的檢測(cè)。

5.5 計(jì)算法

適用于大量程專(zhuān)用衡器的檢定，量值傳遞檢測(cè)效果可靠， 省時(shí)省力，使用成本低，適用于大型地磅的檢測(cè)。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，疊加法和計(jì)算法比較適用于大型地磅的檢 定，能夠提高大型汽車(chē)衡檢定的精度，滿(mǎn)足使用單位的需要， 也是目前我國(guó)大型地磅的主要檢定方法和發(fā)展方向。