一、問(wèn)題的提出

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)在生產(chǎn)工藝過(guò)程中對(duì)產(chǎn) 品質(zhì)量要求的提高,在一些重點(diǎn)工序中要求 使用一些專(zhuān)用衡器，特別是在冶金、石化、煤 炭幾個(gè)行業(yè)’大型地磅已由稱(chēng)量幾十噸發(fā)展 至幾百?lài)?/span>,個(gè)別地方還有上千噸的載荷量。 由于長(zhǎng)期以來(lái)國(guó)家在計(jì)量基礎(chǔ)建設(shè)方面投 資不足,造成一些縣級(jí)計(jì)量檢定單位的標(biāo)準(zhǔn) 器具嚴(yán)重不足，許多地磅檢定站只有5 ~ 10 噸左右20kg的小砝碼。即使省級(jí)市也只有 30噸左右的汽車(chē)檢衡車(chē)一輛。相對(duì)來(lái)講二 些有獨(dú)立檢定權(quán)責(zé)的特大型企業(yè)，其檢測(cè)手 段比較齊備，不但有一定量的噸級(jí)昧碼，還 有比較穩(wěn)定的替代物。對(duì)于專(zhuān)用衡器來(lái)講， 標(biāo)準(zhǔn)器足不足是一個(gè)問(wèn)題，另一個(gè)問(wèn)題是檢 測(cè)時(shí)安放標(biāo)準(zhǔn)器的位置。絕大多數(shù)專(zhuān)用衡 器由于受到使用現(xiàn)場(chǎng)空間的影響，無(wú)法預(yù)先 設(shè)計(jì)出安放標(biāo)準(zhǔn)器的機(jī)構(gòu)，這也構(gòu)成必須考 慮特殊檢測(cè)方法的原因。

二、地磅準(zhǔn)確度的條件

地磅保證準(zhǔn)確度的條件為：設(shè)計(jì)制造 的合理，使用環(huán)境正常，通過(guò)檢定而量值傳 遞準(zhǔn)確。

1.正確的量值傳遞。

2.合理的設(shè)計(jì)制造。①承載器的剛 度、強(qiáng)度；②標(biāo)準(zhǔn)器的安放位置。

3.正確的檢測(cè)方法。①地磅的檢 測(cè)②軌道衡的檢測(cè);③特殊衡器的檢測(cè)。

三、幾種檢測(cè)方法比較

1.符合法規(guī)的方法。根據(jù)計(jì)量法，在計(jì) 中被認(rèn)可的檢測(cè)方法有以下幾種

①標(biāo)準(zhǔn)砝碼法。標(biāo)準(zhǔn)砝碼法即使用砝 碼檢測(cè)被檢衡器的全部計(jì)量性能，所使用砝 碼的誤差必須是被檢衡器相應(yīng)稱(chēng)量值最大 允許誤差的1/3。但是對(duì)于被檢定衡器，在 首次檢定時(shí)必須測(cè)試最大稱(chēng)量的稱(chēng)量準(zhǔn)確 度，而在后續(xù)檢定時(shí)稱(chēng)量測(cè)試可根據(jù)實(shí)際使 用情況，如果不測(cè)試至最大稱(chēng)量，至少測(cè)試 至2/3最大稱(chēng)量。這樣對(duì)于大型①來(lái)講 就需幾十噸，甚至上百?lài)嵉臉?biāo)準(zhǔn)砝碼，如前 所述目前各地計(jì)量監(jiān)督部門(mén)根本沒(méi)有如此 多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，其只好采用替代法或只檢測(cè) 到前面的部分量程。

②標(biāo)準(zhǔn)砝碼的替代。當(dāng)被檢①最大 稱(chēng)量大于1t時(shí)，沒(méi)有足夠多的標(biāo)準(zhǔn)柱碼檢 測(cè)衡器全部計(jì)量性能時(shí)，允許使用其他恒定 載荷替代標(biāo)準(zhǔn)柱碼，其前提是至少具備1t 標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或者是最大稱(chēng)量50%的標(biāo)準(zhǔn)砝 碼，兩者中應(yīng)取其大者。在滿(mǎn)足以下條件時(shí)， 標(biāo)砝碼的數(shù)量可以減少，而不是最大稱(chēng)量的 50%。若地磅的重復(fù)性誤差不大于0.3e， 可減少至最大稱(chēng)量的35% ；若地磅的重復(fù) 性誤差不大于0.2e，可減少至最大稱(chēng)量的 20% ；重復(fù)性誤差是將約為最大稱(chēng)量50% 的載荷，在承載器上施加三次來(lái)確定的。 如所述，采用最大稱(chēng)量的35%的標(biāo)準(zhǔn)昧碼 需要替代兩次，采用最大稱(chēng)量的20%的標(biāo) 準(zhǔn)昧碼需要替代四次。在目前100噸、80噸 大型地磅如此普及的情況下,即使使用35% 的標(biāo)準(zhǔn)昧碼替代兩次，也需要較長(zhǎng)的時(shí)間和 較大的人力物力。更何況隨著測(cè)試時(shí)間的 加長(zhǎng),會(huì)將一些無(wú)關(guān)的誤差帶到稱(chēng)量誤差中 來(lái)。再則,根據(jù)以上規(guī)定,當(dāng)只有10噸以下 標(biāo)準(zhǔn)砝碼的縣級(jí)計(jì)量管理部門(mén)，在檢測(cè)50 噸以上地磅時(shí)也無(wú)法采用此方法。

③集成式檢測(cè)方法。在國(guó)際法制計(jì)量 組織所制定的R61《重力式自動(dòng)裝料衡器》、 R107《非連續(xù)累計(jì)式自動(dòng)衡器》和R134{動(dòng) 態(tài)公路車(chē)輛自動(dòng)衡器》三個(gè)國(guó)際建議中分別 都提到了一種檢測(cè)方法，即“集成檢定法”。 這種方法是使用被測(cè)地磅的自有裝置確定 被稱(chēng)物品質(zhì)量的約定真值，主要用于檢測(cè)被 測(cè)地磅的動(dòng)態(tài)稱(chēng)量準(zhǔn)確度指標(biāo)。

使用這種檢測(cè)方法的前提，一是要求 被測(cè)地磅的靜態(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來(lái)保 證檢測(cè)過(guò)程正常運(yùn)行。二是集成式檢測(cè)方 法是針對(duì)自動(dòng)衡器使用的。

2.需要進(jìn)行探討的方法。

(1)比對(duì)法(疊加法)如果用疊加法來(lái)檢 測(cè)一臺(tái)地磅的方法可行，那么檢衡車(chē)上拉的 就不是標(biāo)準(zhǔn)怯碼’而是賴(lài)系統(tǒng)和檢測(cè)結(jié)構(gòu) 了。這不論從載重量上，還是運(yùn)輸?shù)陌踩?上都好得多。

當(dāng)然，用疊加法檢測(cè)衡器還有一些技 術(shù)問(wèn)題有待解決。

①檢測(cè)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。對(duì)于偏載檢測(cè)，檢 測(cè)用結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，對(duì)于稱(chēng)量檢測(cè)，其檢測(cè) 用結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜和笨重了。

②關(guān)于加載點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于偏載檢測(cè)，檢 測(cè)時(shí)加載點(diǎn)是作用在稱(chēng)重傳感器上方的承 載器上的；但對(duì)于各稱(chēng)量點(diǎn)準(zhǔn)確度檢測(cè)時(shí)， 其檢測(cè)點(diǎn)與承載器接觸面積也不會(huì)大，最大 也僅僅是作用在一條線(xiàn)上，不可能像怯碼一 樣有較大面積壓在承載器上。由此可以想 象到，用疊加法檢測(cè)衡器稱(chēng)量準(zhǔn)確度的這個(gè) 方法，對(duì)承載器的剛度、強(qiáng)度要求比用砝碼 法高得多。

③以點(diǎn)代面問(wèn)題。偏載檢測(cè)時(shí)所用載 荷量是該衡器最大稱(chēng)量的1/n-l,也就是 講，幾個(gè)稱(chēng)量點(diǎn)所用載荷量的總量大于該衡 的最大稱(chēng)量。是否可以這樣認(rèn)為，當(dāng)一臺(tái)衡 器在偏載檢測(cè)合格后，其稱(chēng)量準(zhǔn)確度就不必 再檢測(cè)了（當(dāng)然，這是建立在承載器結(jié)構(gòu)的 剛度設(shè)計(jì)合格的前提之下)。

④標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。我想要在大型衡器上采 用“疊加法”檢測(cè)其計(jì)量性能取得合法地位， 如前面所講的立法問(wèn)題，就是要首先制定一 部相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品檢定規(guī)程。用產(chǎn) 品標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有關(guān)衡器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范；用產(chǎn)品 檢定規(guī)程對(duì)有關(guān)的檢測(cè)器具、標(biāo)準(zhǔn)器提出要 求，使檢測(cè)程序、檢測(cè)方法和檢測(cè)部位規(guī)范 化。

⑤力源的穩(wěn)定問(wèn)題。力源的穩(wěn)定性是 反映系統(tǒng)控制性能的重要指標(biāo)，也關(guān)系到整 機(jī)計(jì)量性能的準(zhǔn)確度問(wèn)題。目前在疊加式 力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上用于Wt力值變化的方法，主要 有壓電陶瓷裝置和電液伺服控制裝置。

計(jì)算法

①理論基礎(chǔ)：

計(jì)算法的理論基礎(chǔ)是：

輸出信號(hào)=供橋電壓x稱(chēng)重傳感器靈 敏度x (載荷當(dāng)量值/稱(chēng)重傳感器數(shù)量x稱(chēng) 重傳感器最大稱(chēng)量）

②方法步驟：

首先，檢測(cè)出空載狀態(tài)時(shí)的輸出信號(hào) 值;其次，加1/10最大稱(chēng)量標(biāo)準(zhǔn)味碼，并檢 測(cè)出此時(shí)的輸出信號(hào)值；然后，再連續(xù)加兩 個(gè)1/10最大稱(chēng)量標(biāo)準(zhǔn)味碼，檢測(cè)出此時(shí)的 輸出信號(hào)值，并比較其線(xiàn)性；如果有條件，可 再加一定量值的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，測(cè)出其輸出信號(hào) 值，且與前線(xiàn)性進(jìn)行比較。

③相關(guān)影響量：供橋電壓的偏差值修 正；稱(chēng)重傳感器靈敏度偏差值修正。

④基本條件：采用計(jì)算法的前提條件 是生產(chǎn)地位必須提供以下基本器件的相關(guān) 參數(shù)：稱(chēng)重傳感器準(zhǔn)確度是多少；稱(chēng)重顯未 控制器線(xiàn)性指標(biāo)是多少;承載器設(shè)計(jì)剛度的 i慣數(shù)據(jù);衡器基礎(chǔ)的承載力要足夠。

計(jì)算法是一種綜合控制法，我們可以 根據(jù)制造單位所提供的承載器計(jì)算參數(shù),將 有限的標(biāo)準(zhǔn)柱碼集中放置于承載器的局部 位置，用百分表或鋼尺測(cè)量出承載器的變形 量，來(lái)核對(duì)制造單位所提供的計(jì)算參數(shù)，這 樣檢測(cè)者不但得到該稱(chēng)量值的計(jì)量誤差，也 同時(shí)得到該衡的承載能力指標(biāo)。

（3）工廠(chǎng)檢測(cè)法

有些人認(rèn)為數(shù)字式地磅可以在出廠(chǎng)前 將有關(guān)參數(shù)設(shè)置進(jìn)稱(chēng)重顯示器和數(shù)字式傳 感器中，產(chǎn)品到使用現(xiàn)場(chǎng)就沒(méi)有必要測(cè)試 了。這種方法對(duì)于允許誤差大的產(chǎn)品，可能 是可行的。但由于受到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)安 裝條件的限制,可能測(cè)試結(jié)果會(huì)超出最大允 許誤差，不易推行。稱(chēng)重傳感器安裝位置有 偏差，各只稱(chēng)重傳感器的承受載荷有不同變 化；承載器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與實(shí)際有出入；加工工 藝控制有問(wèn)題，承載器結(jié)構(gòu)形變大小不一； 基礎(chǔ)高度不一致;基礎(chǔ)施工工藝控制有問(wèn)題 等。