關于大型地磅檢定若干問題探討

本文介紹了一種提高大型地磅稱量線性校準檢定的方法，可以很好地解決 當前因標準砝碼不足，稱重系統稱量準確度無法保證的難題。

地磅進行稱重時，顯示量值并不是稱 量物體質量的真值，其誤差值的大小，表明了該 地磅準確度的高低和可信賴的程度。隨著地磅向大型化，數字化方向的發展，原來 套用JJG539- 1997〈〈數字指示秤》計量檢定規程， 由于在實際檢定工作無法做到，如2000e, 50% Max, 100 % Max的稱量校準，地磅的準確 度難以保證。本人通過十幾年現場檢定的工作經 驗，來談一下影響大型地磅準確度的原因 及解決辦法。

評價地磅準確度通常有兩種方法：

第一種方法實驗方法：用一準確度比地磅高三倍及三倍以上慶計量管理的砝碼， 按_定步驟來加以測定，從而確定出該地磅的準確度。這種方法比較直觀，也比較準確， 故得到普遍采用。我們通常稱之為地磅的 檢定，而且是判定一臺地磅合格與否的唯一途徑。

第二種方法：是用誤差分析與誤差估算的方 法，即首先弄清該地磅各項誤差來源及大 小，然后進行合成。這種方法不但很麻煩，而且有 的誤差往往不能確知其大小。所以，人們更愿意采 用第一種方法。

我認為要從根本上解決大型地磅稱量的 準確度問題，在現有的條件下應該從以下三個方面 入手。第一，支承傳感器承重板的安裝；第二，經 濟，合理檢定的方法。第三，要立法，盡快地出臺 一部《電子汽車衡檢定規程》來調整和規范檢定工 作，提高大型地磅檢定的準確度。

一、基礎及秤體安裝

重點是支承傳感器承重板的安裝，每塊承重板 中心和四角的高差應控制在1mm之內，相鄰兩塊 承重板之間的高差也應控制在1mm之內，否則， 絕對不允許秤體安裝。

說明：1、地磅生產廠家只管生產，檢 定部門只管秤體安裝后的檢定，用戶只管使用。支 承傳感器承重板的安裝這一環節，是地磅從 生產到使用管理最薄弱的環節。目前也是對大型地磅準確度影響最大的盲點問題。不了解這 一環節的重要性，沒有高度責任心，高度敬業精 神的人是做不好這項工作的。這是一個需要經緯 儀觀測，扶標尺桿，調節螺栓三人通力配合反反 復復，十分精細的繁瑣工作。如果這一環節控制 不好，那么，地磅各個傳感器受力不均勻， 各傳感器技術參數變化不均會造成一些傳感器提 前損壞。加上因承重板高差較大，秤體受力不均 產生形變的內應力會消耗一部分載荷量。使得整 個稱重系統的信號輸出將會產生較大的非線性度， 滯后和失準?，F實以我們有限的砝碼，和現在使 用的檢定方法，再加上稱重系統強大的四角平衡 能力對偏載誤差的掩蓋只、能說被檢點局部是準 確的。其結果只能是各個稱重系統局部線性是好 的，總體線性不好，隨著稱量的加大，示值的準 確性也讓人無法信服。順便說一句，我參加過二十多臺50噸地磅從承重板，秤體安裝及隨后的檢定工作。由 于我們對承重板高差的標定控制非常嚴格，控制 在0.5mm左右，由校經緯儀兩同事現校兩臺2"經 緯儀并親自到現場和我共同完成對承重板高差的 標定工作。秤體安裝完成后進行偏載誤差檢定時 偏載誤差確實很小，都是一次性通過。隨后更新 的100噸，150噸地磅我們不再安裝，而 后來安裝的地磅空秤時傳感器的內碼值之 間普遍存在相差較大六，七倍是常碧，且大 小,正負分布不均。實例：有一臺100噸數字地磅秤體安裝完成后，進行偏載誤差檢定時 偏載誤差很大，自動，手動四角調整均不行，后 來通過加墊板勉強合格。上重車時局部線性是好 的。隨后稱重運行一段時間后和同類地磅稱重 結果相差最大時達3.4噸，沒辦法，三年多先后 換了兩只空秤時內碼值變化最大的傳感器。試想, 如果高一點？都不準，也無法比較。

解決方法：a.預埋固定承重板的固定螺栓要 有足夠長的螺紋以方便承重板高差的調整。這是因為預埋螺栓時，雖然可套上承重板對螺栓的垂直位置進行確定

但是高差卻難以控制。

要準備兩臺2"經緯儀，固定好三腳架, 調好水平，在標尺桿上經緯儀可以觀測到的地方用 透明膠帶豎直固定一個有毫米刻度的鋼板尺。

首先，在承重板的固定螺栓上四個螺母, 把承重板放在上面，通過經緯儀，標尺(應盡量保 持豎直）對各個承重板水平面高差進行粗調。其 次，再通過經緯儀對一個承重板水平面四角及中 心五點高差的觀測，結合一個螺距的大小，估算 出螺母需要調節的角度，配合承重板四角螺母進 行反復細調，上下雙向均勻用力并逐漸擰緊承重 板上下固定螺母，待調整合格后擰緊承重板上下 固定螺母。并以此為基準對其它承重板反復細調, 都合格后，再用另一臺經緯儀復測一遍，確認無 誤后應立即請土建施工用水泥填實，并有專人看 管至水泥凝固。

二、偏載誤差

偏載誤差，即加載荷后，壓在一個點上和均 勻壓在整個秤面上的效果，示值一致程度。偏載 檢定重點應放在盡量加大稱量和隨著載荷增加, 稱量線性分段標定上。建議稱重儀表生產廠家在 偏載校準時，增加可以多點校準功能，即在 1, 2, 3…20噸各稱量點，充分利用稱重儀表強 大的四角平衡能力，對電子汽車衡稱量點進行線 性分段控制。

1、以100噸地磅為例，8只40噸傳感 器，滿稱量是320噸，加載荷到最大稱量，再加上 秤體自重，各個傳感器平均受力也不過13噸左右。 因此，偏載校準對稱重系統稱量線性及稱量結果準 確度非常重要。

2、為了提高偏載校準的準確度，我們有編號 為 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 十個 1 噸受計 量管理的砝碼，可以采用下面方法。

方法一：對地磅1, 2, 3…20噸稱量點進行標定，具體做法是：

分別對1, 2, 3…10噸十個稱量點，利用四角 平衡進行線性分段標定隨著砝碼個數的增加，應 在被檢區域內均勻擺放，越細化，則稱重系統稱量的準確度越高，線性越好。

10噸偏載校準標定完成后，把10個砝碼在 秤面上均勻擺放。按去皮，此時稱重儀表顯示為 負十噸，把負十噸做成零點，再把十個砝碼分別 均勻擺放1，2，3，4，5，6，7，8號傳感器檢 定區域內，再次進行偏載校準，確認；取下全部 砝碼，按去皮，在空秤狀態下重新做零點。偏載 校準結束。

方法二 ：在校準砝碼不足時，按上述方法② 可以反復多做幾次。但是，最好還是采用實物。

具體做法是：去皮—把編號為1的砝碼放在秤 體傳感器上方，逐個加放0.1e的小砝碼直至秤的 示值明顯增加一個e，所有附加的小砝碼為Am， 化整前的示值為P，則P由下列公式給出 P=I+0.5e- Am 化整前的誤差為 E=P- m=I+0.5e- Am- m化整前的修正誤差為Ec=E- Eo。若修正誤 差為負，直接加載Ec，輸入1噸，確認；若修正 誤差為正，則加載1e-Ec，輸入1噸加1e，確認。 然后，對替代物按上述做法進行確認。若替代物較 重如叉車，可以一次多放幾個砝碼按上述做法對替 代物進行確認。

方法三：可以采用縮小檢定分度值的辦法(150 噸地磅分度值1e=50kg，顯然過大）然后， 按方法一對稱重系統偏載的線性進行標定。偏載校 準結束，上一重車記下停放位置，通過加威減 載，使其示值剛好達到稱重狀態能正常顯示出整數 e，記錄示值為I。重車下去，改回原來的分度值， 重新對稱重系統進行空秤及秤量重車重回原來停 放位置校準，輸入示值I，確認。

上述三種做法，目的都是為了細化稱量點的 分段控制。優點是可以滿足最大秤量時，各個傳 感器所受的載荷量值和平均所受的載荷量值，都 處在四角平衡的線性控制之下，同時不失為檢定地磅真正線性的方法。傳感器各個承重板 水平面高差小，各個傳感器受力均勻和輸出信號 一致程度高的情況下，可以極大地提高稱重系統 稱量的準確度。即使傳感器受力不均勻和輸出信 號一致程度不好的情況下，有了較大富余量 四角平衡支持下的偏載校準，能有效覆蓋受力較 大的傳感器，也能較準確地反映出各傳感器受力 和信號輸出。稱量校準的最終落腳點是稱重系統 各個傳感器所受載荷疊加的總合。稱量校準就可 以簡化，如2000e，50 % Max，100 % Max的稱量校 準可直接免檢；或者，反復采用加載—去皮—負 值做成空秤的逆向辦法，就可以檢到100%Max。 缺點是無法真實反映出大稱量時轉化為秤體形變 內應力那部分損失的載荷。

三、要立法

主要是檢定規程的修訂，針對出現的問題制訂 出確實可行并且行之有效的方法，有利于地磅稱量準確度提高的規定和檢定方法。比如，滿稱 量最大允許誤差3e。以150噸地磅為例, 3e=150公斤。顯然不如6e=120公斤更為合理。比 如，用于貿易結算地磅支承傳感器承重板的 安裝，由誰來管；比如，空秤，偏載，稱量，重復 性檢定所選用的方法及地磅稱重儀表生產廠家相 應的修改和技術支持等問題。

四、結束語

判定一臺地磅的優劣，不僅與其總體設 計，加工質量以及測量儀表的好壞有關，而且和安 裝環境、安裝質量、適當的檢定的方法、使用和維 護保養好壞有關。