標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定大量程電子汽車衡

1前言為了貫徹落實(shí)國質(zhì)檢量函區(qū)2007] 927號(hào)的要求:“深入分析汽車衡計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)存在的突出困難和問題，探索和研究開展汽車衡強(qiáng)制檢定的有效方法和途徑?！拔覀儗?duì)檢定汽車衡工作進(jìn)行了回顧和總結(jié)，面對(duì)現(xiàn)實(shí)、結(jié)合實(shí)際并針對(duì)問題提出且實(shí)施了-種實(shí)用的檢定校準(zhǔn)方法，并對(duì)其做了不確定度分析和用標(biāo)準(zhǔn)砝碼驗(yàn)證,經(jīng)實(shí)際應(yīng)用,證明該方法可行，現(xiàn)寫出來,欲給同行一點(diǎn)借鑒,主要還是希望開展這方面問題的交流和討論，促使好方法的提出。

2存在的問題只要對(duì)檢定汽車衡工作做些簡單的回顧，就不難看出主要存在如下問題。-是檢規(guī)相對(duì)滯后， 從20世紀(jì)80年代開始使用電子汽車衡以來，當(dāng)時(shí)就沒有國標(biāo)的電子汽車衡檢定規(guī)程，只好參照機(jī)械秤規(guī)程進(jìn)行檢定工作，后用由 我所負(fù)責(zé)起草的JG (皖) 3-38 《靜態(tài)電子汽車衡檢定規(guī)程》，1991年以后用N668-90<《 固定式電子秤》，再后就是執(zhí)行1JG539-97<數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》至今。到目前為止,還沒有針對(duì)性強(qiáng)的汽車衡檢定規(guī)程。在上世紀(jì)末，由于電子汽車衡的最大秤量不大于50t,我所擁有三十噸準(zhǔn)砝碼，能夠規(guī)范、有效、順利的開展汽車衡強(qiáng)制檢定工作。但近幾年來，在用汽車衡的最大秤量方面,發(fā)生了很大變化，企業(yè)普遍使用100t的電子汽車衡，100t~150t的汽車衡在我市 就有近五十臺(tái)之多，這樣對(duì)于只有30t標(biāo)準(zhǔn)砝碼來講，就產(chǎn)生了第二二個(gè)問題 ,標(biāo)準(zhǔn)砝碼數(shù)量的嚴(yán)重不足，形成了“巧婦難為無大秤量電子汽車衡檢定存在的問題及其解決方法馬鞍山市計(jì)量測(cè)試研究所汪友宏,朱報(bào)平嘀要]本文首先分析了檢定大秤量電子汽車衡所遇到的缺乏標(biāo)準(zhǔn)器和檢定規(guī)程針對(duì)性差的兩大問題，然后提出一-種實(shí)用、可行的檢定校準(zhǔn)方法，使問題得以緩解。

主要是想引起有關(guān)部門]的重視，盡早出臺(tái)《汽車衡檢定規(guī)程》，使問題得到根本的解決。。即使有足夠的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，對(duì)于大秤量電子汽車衡的檢定，還是存在問題。例如做偏載測(cè)試，1/N的秤 臺(tái)面積內(nèi)根本容納不下Max/N-1數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn) 砝碼。偏載測(cè)試達(dá)不到應(yīng)有的目的。偏載測(cè)試現(xiàn)行規(guī)程要求標(biāo)準(zhǔn)砝碼“應(yīng)均勻地分布在整個(gè)區(qū)域，避免不必要疊放" ,這樣難以有效的發(fā)現(xiàn)秤體的強(qiáng)度問題。汽車的載荷是通過多個(gè)輪載荷作用到秤臺(tái)上，與火車相似，類似滾動(dòng)載荷?；谄嚭庠趯?shí)際使用中，不可能形成角誤差，只會(huì)有段誤差。我們認(rèn)為可以考慮參照軌道衡檢定規(guī)程偏載測(cè)試由“角偏載"改為“段偏載"，即可以把載荷相對(duì)集中置于承重點(diǎn)之間。(在安全的前提下可以疊放這樣既接近實(shí)際使用情況又能比較有效的發(fā)現(xiàn)秤體的強(qiáng)度問題。運(yùn)用替代法，根據(jù)規(guī)程要求，當(dāng)汽車衡的重復(fù)性誤差不大于0.2e,采用20%最大秤量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼需要替代四次。這就是說對(duì)于百噸汽車衡的測(cè)試，首先至少要具備20t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，否則也無法進(jìn)行。再說百噸汽車衡的檢定要進(jìn)行多次替代測(cè)試才能完成,不僅需要較長的時(shí)間和較大的人力物力，而且會(huì)引入一些其他的誤差到稱量誤差中，可能使檢測(cè)到的稱量誤差失真。還有每檢定-臺(tái)百噸汽車衡需要準(zhǔn)備近八十噸的替代物，費(fèi)時(shí)耗力，單這一項(xiàng)費(fèi)用也不可小視，所以限制了替代法的應(yīng)用。

規(guī)程中有關(guān)檢定分度值e和標(biāo)準(zhǔn)砝碼替代的規(guī)定:“0.1g≤e≤2g5g≤e" “當(dāng)被檢定秤的最大秤量大于1時(shí)，可使用其他恒定載荷來替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼，前提是至少具備1t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或是50%最大秤量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，兩者中應(yīng)取大者。"可見標(biāo)準(zhǔn)砝碼的擁有量并不多，最大秤量也不大。根據(jù)國家質(zhì)檢總局《關(guān)于在用汽車衡計(jì)量專項(xiàng)監(jiān)督檢查情況的通報(bào)》表明，目前全國在用的電子汽車衡最大秤量為30t已經(jīng)很少見到了,絕大多數(shù)為50t)上。也就是說電子汽車衡50%最大秤量 大于等于25t，顯然此時(shí)1和50%最大秤量相比，兩者相差懸殊，不可相提并論。再說，目前汽車衡的檢定分度值最小也是e=10kg?！癳≥5g"單純從數(shù)學(xué) 表達(dá)式角度講，是可以包含目前常用的e=20kg, e=50kg的。 但從數(shù)量大小劃分檔 次來說，兩者相差數(shù)千倍的量,列入同- -檔次的可能性很小, Max和e是衡器的兩個(gè)重要的計(jì)量特征,然而汽車衡規(guī)格與檢定規(guī)程所提的數(shù)據(jù)相差甚遠(yuǎn),其檢定方法和實(shí)際使用情況又大不相同，更談不上仿真效果。因此我們認(rèn)為用1IG53 9-97來檢定汽車衡依據(jù)不夠充分，僅是比照?qǐng)?zhí)行而已。就以檢定一臺(tái)最大秤量 為100t的汽車衡為例，遵照規(guī)程做完偏載測(cè)試和秤量測(cè)試全過程，各測(cè)試點(diǎn)都不超差，一切順利的情況下 ,需要加、卸搬動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)琺碼總量合計(jì)達(dá)400t之多。這個(gè)數(shù)字是什么概念?如此巨大的工作量,不但檢定部門難以接受,而且用戶也不理解，甚至有所厭煩。多方籌措幾十噸標(biāo)準(zhǔn)砝碼的安全裝卸和運(yùn)輸也非易事,成本費(fèi)用較高。難怪在衡器行業(yè)內(nèi)有對(duì)用1JG539-97《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》 檢定汽車衡實(shí)施的可行性、操作性和經(jīng)濟(jì)性提出質(zhì)疑。JJG539- 97規(guī)程應(yīng)用范圍過于廣泛，小到幾千克的計(jì)價(jià)秤，大到百噸的電子汽車衡，有點(diǎn)勉為其難了。

3解決的方法《國家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》就指出注意檢定方法操作的可行性和實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性。新世紀(jì)以后發(fā)布的計(jì)量檢定規(guī)程例JG564 -2002《重力式自動(dòng)裝料衡器檢定規(guī)程》就明確要求“相應(yīng)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量以節(jié)省人力物力的方式進(jìn)行檢定"。面對(duì)“機(jī)構(gòu)建立的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)許多已嚴(yán)重落后，裝備投入嚴(yán)重不足，普遍存在標(biāo)準(zhǔn)砝碼配備數(shù)量不足，“且一時(shí)難以改變的現(xiàn)狀，我們的做法是,對(duì)于百噸電子汽車衡的檢定還是不敢怠慢并且認(rèn)真對(duì)待,不計(jì)成本地全力以赴調(diào)運(yùn)50t以上標(biāo)準(zhǔn)砝碼，再使用替代法完成,以確保檢定工作質(zhì)量。但對(duì)于大量的隨后檢定采用下述方法。

3.1檢定方法以使用較多的100t電子汽車衡為例說明。Max=100t, 中準(zhǔn)確度等級(jí)，e=d=50kg。 最大允許誤差mpe為: 0≤秤量≤25t, mpe=+25kg; 25t<秤 量≤100t, mpe=土 50kg。

3.1.1預(yù)檢定測(cè)試首先用重量約為60%最大秤量以上的載重汽車,連續(xù)上秤臺(tái)稱量3~5次,在秤臺(tái)上的位置是隨機(jī)的，看稱量示值的重復(fù)性如何。如果重復(fù)性不好,則不予檢定,通知用戶進(jìn)行調(diào)試維修。以避免在進(jìn)行檢定途中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差大于最大允許誤差，不能通過檢定，做了無用功，這樣有利于提高檢定效率,減少檢定成本。預(yù)檢定檢測(cè)檢項(xiàng)工作有時(shí)也可請(qǐng)用戶自己先做。

3.1.2用同一載荷檢測(cè)調(diào)整偏載誤差考慮到方便觀察和判斷誤差，暫將e=d, 設(shè)定為20kg。規(guī)程要求用Max1/n-1的標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢測(cè)各承重點(diǎn)的示值一致性,即偏載檢測(cè)。對(duì)于Max=100衡，n=8要 用14標(biāo)準(zhǔn)砝碼來做。這是多么的費(fèi)力耗時(shí)，可 想而知。這屬于重復(fù)性檢測(cè),秤臺(tái)上n個(gè)點(diǎn)的點(diǎn)和點(diǎn)之間的重復(fù)性?？蓵翰豢紤]量值的溯源。對(duì)重復(fù)性檢測(cè)，-般遵循“三同一多"的原則,即同一環(huán)境、 同- 載荷、同- 方法,在短時(shí)間進(jìn)行連續(xù)多次檢測(cè)。顯然同-載荷可以是標(biāo)準(zhǔn)砝 碼，也可以是恒定載荷。鑒于上述的理解和認(rèn)識(shí)，我們利用一輛鏟車，視其能力大小，鏟起兩噸或四噸標(biāo)準(zhǔn)砝碼后(此時(shí)總重量約為6.5t或8.5t)， 視為同-載荷,分別停在各個(gè)承重點(diǎn)的位置上,且注意讓鏟車重心基本對(duì)準(zhǔn)承重點(diǎn)(稱 重傳感器)位置。認(rèn)真地進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)調(diào)整，使其各承重點(diǎn)示值盡量趨于一致。對(duì)于Max= 100t,用加千克小標(biāo)準(zhǔn)砝碼的閃變點(diǎn)法確定誤差,要求各點(diǎn)之間的最大差值不大于10kg。如果能達(dá)到要求,說明該衡稱量的穩(wěn)定性和重復(fù)性良好，可以繼續(xù)檢測(cè)。否則,暫停檢測(cè)，查找原因，進(jìn)行調(diào)修。

3.1.初步標(biāo)定用自備檢衡車(M=24420kg, 車上裝有12tM1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼)停在秤臺(tái)面中間進(jìn)行標(biāo)定。M值是取用標(biāo)準(zhǔn)砝碼剛校準(zhǔn)的30t電子汽車衡稱量多次的平均值。意在初步完成量值的傳遞和溯源。

3.1.4檢查線性用接近常用的最大秤量的載重車(例如70t-~80t左右)上秤臺(tái)稱量。注意將載重車停在秤臺(tái)- -端 ,以便留有放標(biāo)準(zhǔn)砝碼的地方。設(shè)此時(shí)示值為|,再加放10t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，示值為P，如果示值P=1+ 1000kgo0可開走載重車,示值應(yīng)為10000kg。卸掉標(biāo)準(zhǔn)砝碼，秤回零。

3.1.5稱量檢測(cè)

(1)用自備檢衡車,從兩個(gè)方向上秤臺(tái)，分別停在左、中、右三點(diǎn)，記錄六個(gè)稱量示值，要求六個(gè)示值之間的最大差值不大于20kg,認(rèn)為小稱量段合格。

(2)用載重車從兩個(gè)方向上秤臺(tái),分別停在左、中、右三點(diǎn)，記錄六個(gè)稱量示值，要求六個(gè)示值最大差值不大于40kg,認(rèn)為大稱量段合格。

(3)恢復(fù)e=d=50kg, 結(jié)束檢定。3.1.6線性調(diào)整實(shí)際情況表明，示值P=1000只是偶然出現(xiàn)的情況，大多數(shù)情況為示值≠l+ 1000。對(duì)于示值P≠l+ 100可根據(jù)正比例關(guān)系,用公式1= 00011求出1,再用1值進(jìn)行重新標(biāo)定。但 需注意,對(duì)于能夠進(jìn)行線性修正的儀表進(jìn)行二次加載標(biāo)定，即第一-次加載用自備檢衡車值, 第二次加載用1值。對(duì)于不能進(jìn)行線性修正的儀表，用1值標(biāo)定后，再上自備檢衡車稱量檢測(cè)。

參照最大允許誤差的規(guī)定，結(jié)果若:

(1)誤差≤20kg,認(rèn)為合格。再做“1.5稱量檢測(cè)項(xiàng),如果合格,恢復(fù)e=d=50kg,可以結(jié)束檢定。

(2) 20kg<誤差≤80kg,參照自備檢衡車值，適當(dāng)修正1后，再重新標(biāo)定。做“1.5稱量檢測(cè)項(xiàng)，如果合格，恢復(fù)e=d=50kg, 結(jié)束檢定。(

3)誤差>80kg，說明該衡的線性誤差大，需要進(jìn)-步調(diào)修。3.1.7檢測(cè)操作過程流程圖，如圖1所示。

4分析驗(yàn)證本方法的可行性

4.1不確定度分析和評(píng)定

4.1.1對(duì)檢定結(jié)果有影響的不確定度分量(1)鏟車工作引入的不確定度u1=1.5kg認(rèn)為信息的可信程度為80%，則由Y 1=12△u(xi)

上述是采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定大量程電子汽車衡的詳細(xì)說明。

標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定大量程電子汽車衡