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淺析汽車衡稱重傳感器與地磅的檢定分度數(shù)
本人結合單位工作實際,通過對稱重傳感器的分析入手,進步闡明確定汽車衡檢定分度數(shù)的原則和方法。
隨著我國社會和經濟的全面發(fā)展,，日常大宗物料的 交易行為越來越多,，汽車衡的運用也越來越廣泛,，用 戶對衡器精度要求也越來越高，些衡器生產企業(yè)的調 試人員為滿足用戶的需求,，不恰當?shù)靥岣叻Q量顯示的精度,，結果往往弄巧成拙。本文就工作中常見的幾種汽車衡分度數(shù)問題結合OIMLR6O,、R76的要求進行分析,。
1.確定大分度數(shù)n max的原則和依據(jù)
根據(jù)建議的規(guī)定，衡器的小檢定分度值e表 征衡器的誤差,，而大分度數(shù)nmax表征了衡器的相 對誤差,，因此n max的確定，客觀上是受各種誤差因素制約的,。應該考慮的因素主要有如下方面：
(1)OIM L“非自動衡器”建議R76規(guī)定II趿商 用秤大的允許分度數(shù)上限為nmax≤10000e;
(2)環(huán)境溫度每改變5 °C時,，衡器零點的變化不得大于個檢定分度值e;
(3)溫度變化時，秤的靈敏度的變化不允許超過所規(guī) 定的允差;
(4)加載4小時,，由蠕變起的誤差不應超過所規(guī)定的 允差;
(5)加載半小時后,，秤的零點與加載前的零點之差不 得大于0. 5e ;
(6)衡器中作為主要部位的稱重傳感器和稱重顯示 器可以允許單檢定,，它們由溫度引起的誤差,，不得超過 整個衡器溫度誤差的0. 5 ~ 0.7倍;
(7)由氣壓變化對零點的影響應小于1e/kPa。
由此,，大允許分度數(shù)nmax可以由稱重傳感器靈敏度的溫度特性,、蠕變及蠕變恢復等方法來確定，同時還要 考慮氣壓,、零點溫度,、顯示器受環(huán)境因素的影響等。
2.稱重傳感器的般要求
當系統(tǒng)的允差為1時,，作為非自動衡器主要構成部 分之的稱重傳感器的綜合誤差般只能達到0.1的比 例成分,，根據(jù)JJG669 — 2003《稱重傳感器檢定規(guī)程》，稱重傳感器分為A,、B,、C、D四個等,，分別與OIMLR76 《非自動衡器》中衡器的四個準確度等相對應,。而目前我國電子汽車衡所使用的稱重傳感器都是C3的傳感 器，按0IMLR60,、R76建議的要求,，C3傳感器的 大檢定分度數(shù)nmax為3000，用于制造檢定分度數(shù)不大 于3000分度的II秤,。我國JJG555— 1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》等效采用了 OIMLR76建議,，其中對 傳感器做如下規(guī)定：
2. 1稱重傳感器的大秤量應符合下列要求：
Emax>Q °Max °R/N
式中:Emax -稱重傳感器的大稱量;N —傳感器個數(shù);R 縮小比,，考慮到對傳感器嚴格的要求R = 1; Q 修正系數(shù)。
取修正系數(shù)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稱重傳感器的大分度數(shù)
稱重傳感器的大分度數(shù)nLC應不小于秤的檢定分 度數(shù)n: nLC≥n
稱重傳感器的小靜荷輸出恢復值DR應滿足下述 條件：
DR<0. 5eR / N 取 R = 1,，則 DR <0.5 e/ N 當DR未知時,，應滿足條件：nLC≥Max/e
2.3稱重傳感器的小檢定分度值
由此可見，秤用稱重傳感器必須遵循個基本也 是主要的個原則：nLc≥n,，而這正是電子衡器的計 量學原理和誤差分配原則所要求的,。
3.典型案例介紹
從幾年來我市汽車衡檢定工作來看，大稱量 100噸以上的大衡越來越多,，同時衡器生產企業(yè)將秤的 檢定分度數(shù)設置也越來越大,，而且不同生產企業(yè)的產品穩(wěn)定性和可靠性也有很大的差異，秤臺結構,、稱重顯示儀 表,、稱重傳感器的選擇都會對汽車衡的整體性能產 生影響，就汽車衡的檢定分度數(shù)而言,，檢定分度數(shù)設置的 越大,，秤出現(xiàn)故障的機率就越大，以下通過舉例nLc,、n 值及觀察Y值(大秤量EMAX對傳感器小檢定分度值 Vmin之比)和Z值(大稱量Emax對兩倍的小靜荷輸 出DR之比)進步分析探討,。
(1)大稱量30t的汽車衡，小分度值2kg,使用4 只20t的傳感器,。故障現(xiàn)象:儀表零點不穩(wěn),，示值無規(guī)律 跳動。
該秤的檢定分度數(shù)n = 15000,，傳感器的大分度數(shù) nLc = 3000,。
⑵大秤量為80t的衡器,，小分度值10kg,使用 8只40t的傳感器,，故障現(xiàn)象：開機后零點漂移，顯示數(shù)值向正方向不斷遞加,。
該秤的檢定分度數(shù)n = 8000,，傳感器的大分度數(shù) nLc = 3000
(3)大稱量為120t的汽車衡，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)的大分度數(shù) nLc = 3000
以上情況的汽車衡，有的是剛開始安裝便出現(xiàn)故障,， 有的是使用段時間后,，稱重系統(tǒng)對外界的抗*力 減弱，秤整體計量性能下降而逐步顯現(xiàn),，通常我們只要通過更換傳感器或稱重顯示儀表,，以及重新設置大檢定 分度數(shù)，這些故障現(xiàn)象便可以排除,。
4.原因分析
這些汽車衡之所以會出現(xiàn)零點漂移示值不穩(wěn)定 甚至不回零等現(xiàn)象,， 先主要的原因就是衡器的分度 數(shù)遠遠超過了傳感器的大檢定分度數(shù)，無法滿足 JJG555— 1996中的規(guī)定nLC>n的基本要求,。
其次,，按照0IMLR60的要求，C3傳感器的Y值 應不小于7200,，Z值應不小于3000,，假設小靜載荷輸出溫度影響按0. 015 %FS/10 °C控制，則其相應的Y值 僅能達到9300,。而上述案例中,，Y值有的高達20000， C3稱重傳感器難于滿足其要求,，在這種情形之中,，如 果同批的傳感器對零點溫度的影響比較致，都朝同方向變化,，則會出現(xiàn)各傳感器零點漂移疊加的現(xiàn)象,，反 之，如若秤體所使用的傳感器零點溫漂的方向不致,，它 們之間的影響作用互相抵消，恰好使秤的零點示值穩(wěn)定,， 這就是為什么有時通過更換新的傳感器能使零點保持穩(wěn)定,，而原傳感器本身并沒有損壞的原因。同樣對于Z的 要求,，如果同批傳感器的蠕變致性較好,，都朝同方 向變化，則會出現(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致，它 們之間的影響互相抵消,，顯示數(shù)值正常穩(wěn)定,。不過，這僅 是種弱平衡，易受到外界的干擾,，因此也是種不穩(wěn) 定的狀態(tài),，在定條件下，還會導致示值不穩(wěn)定及漂移情況,。
當然,，還有很多因素如濕、溫度變化,、氣壓變化會對 示值產生影響,，有時顯示儀表在投入使用段時間后，穩(wěn) 定性,、可靠性下降,，無法與傳感器相關計量性能相匹配，這時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,，可以對稱重模塊特別是稱重顯示器發(fā)給OIML型批準證書，這為衡器生產廠家 的生產,、設計提了更為廣闊的發(fā)展空間,。而作為計量 技術機構在檢定和維修工作中，更應注意所選擇的稱重顯示器和稱重傳感器包括大檢定分度數(shù)在內的各項性能 數(shù)據(jù)是否能夠相互兼容,，才能滿足衡器的預期計量性能,。
5.結束語
根據(jù)JJG555— 1996《<非自動秤通用檢定規(guī)程》的規(guī)定，由于汽車衡安裝在室外,，工作環(huán)境較為惡劣,，受振動、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，在確定汽車衡的檢定分度數(shù)應遵循這樣個原則：nLC≥n≤3000,，因此,，我們在 實際工作中，面對些用戶要求提高稱重精度的愿望,，除了做好耐心細致的解釋工作,，還應嚴格執(zhí)行檢定規(guī) 程，對可能改變秤計量性能的器件或直接影響到秤量值 的部位加印封或鉛封(如汽車衡的稱重顯示儀表和接線盒),，只有這樣,，才能保證汽車衡的可靠性，維護 公平交易的市場秩序,，實實在在履行法制計量對我們工 作賦予的責任,。