本文介紹了一種提高大型地磅稱(chēng)量線(xiàn)性校準(zhǔn)檢定的方法，可以很好地解決 當(dāng)前因標(biāo)準(zhǔn)砝碼不足，稱(chēng)重系統(tǒng)稱(chēng)量準(zhǔn)確度無(wú)法保證的難題。

地磅進(jìn)行稱(chēng)重時(shí)，顯示量值并不是稱(chēng) 量物體質(zhì)量的真值，其誤差值的大小，表明了該 地磅準(zhǔn)確度的高低和可信賴(lài)的程度。隨著地磅向大型化，數(shù)字化方向的發(fā)展，原來(lái) 套用JJG539- 1997〈〈數(shù)字指示秤》計(jì)量檢定規(guī)程， 由于在實(shí)際檢定工作無(wú)法做到，如2000e, 50% Max, 100 % Max的稱(chēng)量校準(zhǔn)，地磅的準(zhǔn)確 度難以保證。本人通過(guò)十幾年現(xiàn)場(chǎng)檢定的工作經(jīng) 驗(yàn)，來(lái)談一下影響大型地磅準(zhǔn)確度的原因 及解決辦法。

評(píng)價(jià)地磅準(zhǔn)確度通常有兩種方法：

第一種方法實(shí)驗(yàn)方法：用一準(zhǔn)確度比地磅高三倍及三倍以上慶計(jì)量管理的砝碼， 按_定步驟來(lái)加以測(cè)定，從而確定出該地磅的準(zhǔn)確度。這種方法比較直觀，也比較準(zhǔn)確， 故得到普遍采用。我們通常稱(chēng)之為地磅的 檢定，而且是判定一臺(tái)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(xiàng)誤差來(lái)源及大 小，然后進(jìn)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(rèn)為要從根本上解決大型地磅稱(chēng)量的 準(zhǔn)確度問(wèn)題，在現(xiàn)有的條件下應(yīng)該從以下三個(gè)方面 入手。第一，支承傳感器承重板的安裝；第二，經(jīng) 濟(jì)，合理檢定的方法。第三，要立法，盡快地出臺(tái) 一部《電子汽車(chē)衡檢定規(guī)程》來(lái)調(diào)整和規(guī)范檢定工 作，提高大型地磅檢定的準(zhǔn)確度。

一、基礎(chǔ)及秤體安裝

重點(diǎn)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(yīng)控制在1mm之內(nèi)，相鄰兩塊 承重板之間的高差也應(yīng)控制在1mm之內(nèi)，否則， 絕對(duì)不允許秤體安裝。

說(shuō)明：1、地磅生產(chǎn)廠家只管生產(chǎn)，檢 定部門(mén)只管秤體安裝后的檢定，用戶(hù)只管使用。支 承傳感器承重板的安裝這一環(huán)節(jié)，是地磅從 生產(chǎn)到使用管理最薄弱的環(huán)節(jié)。目前也是對(duì)大型地磅準(zhǔn)確度影響最大的盲點(diǎn)問(wèn)題。不了解這 一環(huán)節(jié)的重要性，沒(méi)有高度責(zé)任心，高度敬業(yè)精 神的人是做不好這項(xiàng)工作的。這是一個(gè)需要經(jīng)緯 儀觀測(cè)，扶標(biāo)尺桿，調(diào)節(jié)螺栓三人通力配合反反 復(fù)復(fù)，十分精細(xì)的繁瑣工作。如果這一環(huán)節(jié)控制 不好，那么，地磅各個(gè)傳感器受力不均勻， 各傳感器技術(shù)參數(shù)變化不均會(huì)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(chǎn)生形變的內(nèi)應(yīng)力會(huì)消耗一部分載荷量。使得整 個(gè)稱(chēng)重系統(tǒng)的信號(hào)輸出將會(huì)產(chǎn)生較大的非線(xiàn)性度， 滯后和失準(zhǔn)。現(xiàn)實(shí)以我們有限的砝碼，和現(xiàn)在使 用的檢定方法，再加上稱(chēng)重系統(tǒng)強(qiáng)大的四角平衡 能力對(duì)偏載誤差的掩蓋只、能說(shuō)被檢點(diǎn)局部是準(zhǔn) 確的。其結(jié)果只能是各個(gè)稱(chēng)重系統(tǒng)局部線(xiàn)性是好 的，總體線(xiàn)性不好，隨著稱(chēng)量的加大，示值的準(zhǔn) 確性也讓人無(wú)法信服。順便說(shuō)一句，我參加過(guò)二十多臺(tái)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(duì)承重板高差的標(biāo)定控制非常嚴(yán)格，控制 在0.5mm左右，由校經(jīng)緯儀兩同事現(xiàn)校兩臺(tái)2"經(jīng) 緯儀并親自到現(xiàn)場(chǎng)和我共同完成對(duì)承重板高差的 標(biāo)定工作。秤體安裝完成后進(jìn)行偏載誤差檢定時(shí) 偏載誤差確實(shí)很小，都是一次性通過(guò)。隨后更新 的100噸，150噸地磅我們不再安裝，而 后來(lái)安裝的地磅空秤時(shí)傳感器的內(nèi)碼值之 間普遍存在相差較大六，七倍是常碧，且大 小,正負(fù)分布不均。實(shí)例：有一臺(tái)100噸數(shù)字地磅秤體安裝完成后，進(jìn)行偏載誤差檢定時(shí) 偏載誤差很大，自動(dòng)，手動(dòng)四角調(diào)整均不行，后 來(lái)通過(guò)加墊板勉強(qiáng)合格。上重車(chē)時(shí)局部線(xiàn)性是好 的。隨后稱(chēng)重運(yùn)行一段時(shí)間后和同類(lèi)地磅稱(chēng)重 結(jié)果相差最大時(shí)達(dá)3.4噸，沒(méi)辦法，三年多先后 換了兩只空秤時(shí)內(nèi)碼值變化最大的傳感器。試想, 如果高一點(diǎn)？都不準(zhǔn)，也無(wú)法比較。

解決方法：a.預(yù)埋固定承重板的固定螺栓要 有足夠長(zhǎng)的螺紋以方便承重板高差的調(diào)整。這是因?yàn)轭A(yù)埋螺栓時(shí)，雖然可套上承重板對(duì)螺栓的垂直位置進(jìn)行確定

但是高差卻難以控制。

要準(zhǔn)備兩臺(tái)2"經(jīng)緯儀，固定好三腳架, 調(diào)好水平，在標(biāo)尺桿上經(jīng)緯儀可以觀測(cè)到的地方用 透明膠帶豎直固定一個(gè)有毫米刻度的鋼板尺。

首先，在承重板的固定螺栓上四個(gè)螺母, 把承重板放在上面，通過(guò)經(jīng)緯儀，標(biāo)尺(應(yīng)盡量保 持豎直）對(duì)各個(gè)承重板水平面高差進(jìn)行粗調(diào)。其 次，再通過(guò)經(jīng)緯儀對(duì)一個(gè)承重板水平面四角及中 心五點(diǎn)高差的觀測(cè)，結(jié)合一個(gè)螺距的大小，估算 出螺母需要調(diào)節(jié)的角度，配合承重板四角螺母進(jìn) 行反復(fù)細(xì)調(diào)，上下雙向均勻用力并逐漸擰緊承重 板上下固定螺母，待調(diào)整合格后擰緊承重板上下 固定螺母。并以此為基準(zhǔn)對(duì)其它承重板反復(fù)細(xì)調(diào), 都合格后，再用另一臺(tái)經(jīng)緯儀復(fù)測(cè)一遍，確認(rèn)無(wú) 誤后應(yīng)立即請(qǐng)土建施工用水泥填實(shí)，并有專(zhuān)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(gè)點(diǎn)上和均 勻壓在整個(gè)秤面上的效果，示值一致程度。偏載 檢定重點(diǎn)應(yīng)放在盡量加大稱(chēng)量和隨著載荷增加, 稱(chēng)量線(xiàn)性分段標(biāo)定上。建議稱(chēng)重儀表生產(chǎn)廠家在 偏載校準(zhǔn)時(shí)，增加可以多點(diǎn)校準(zhǔn)功能，即在 1, 2, 3…20噸各稱(chēng)量點(diǎn)，充分利用稱(chēng)重儀表強(qiáng) 大的四角平衡能力，對(duì)電子汽車(chē)衡稱(chēng)量點(diǎn)進(jìn)行線(xiàn) 性分段控制。

1、以100噸地磅為例，8只40噸傳感 器，滿(mǎn)稱(chēng)量是320噸，加載荷到最大稱(chēng)量，再加上 秤體自重，各個(gè)傳感器平均受力也不過(guò)13噸左右。 因此，偏載校準(zhǔn)對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)稱(chēng)量線(xiàn)性及稱(chēng)量結(jié)果準(zhǔn) 確度非常重要。

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

方法一：對(duì)地磅1, 2, 3…20噸稱(chēng)量點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，具體做法是：

分別對(duì)1, 2, 3…10噸十個(gè)稱(chēng)量點(diǎn)，利用四角 平衡進(jìn)行線(xiàn)性分段標(biāo)定隨著砝碼個(gè)數(shù)的增加，應(yīng) 在被檢區(qū)域內(nèi)均勻擺放，越細(xì)化，則稱(chēng)重系統(tǒng)稱(chēng)量的準(zhǔn)確度越高，線(xiàn)性越好。

10噸偏載校準(zhǔn)標(biāo)定完成后，把10個(gè)砝碼在 秤面上均勻擺放。按去皮，此時(shí)稱(chēng)重儀表顯示為 負(fù)十噸，把負(fù)十噸做成零點(diǎn)，再把十個(gè)砝碼分別 均勻擺放1，2，3，4，5，6，7，8號(hào)傳感器檢 定區(qū)域內(nèi)，再次進(jìn)行偏載校準(zhǔn)，確認(rèn)；取下全部 砝碼，按去皮，在空秤狀態(tài)下重新做零點(diǎn)。偏載 校準(zhǔn)結(jié)束。

方法二 ：在校準(zhǔn)砝碼不足時(shí)，按上述方法② 可以反復(fù)多做幾次。但是，最好還是采用實(shí)物。

具體做法是：去皮—把編號(hào)為1的砝碼放在秤 體傳感器上方，逐個(gè)加放0.1e的小砝碼直至秤的 示值明顯增加一個(gè)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(fù)，直接加載Ec，輸入1噸，確認(rèn)；若修正 誤差為正，則加載1e-Ec，輸入1噸加1e，確認(rèn)。 然后，對(duì)替代物按上述做法進(jìn)行確認(rèn)。若替代物較 重如叉車(chē)，可以一次多放幾個(gè)砝碼按上述做法對(duì)替 代物進(jìn)行確認(rèn)。

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(guò)大）然后， 按方法一對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)偏載的線(xiàn)性進(jìn)行標(biāo)定。偏載校 準(zhǔn)結(jié)束，上一重車(chē)記下停放位置，通過(guò)加威減 載，使其示值剛好達(dá)到稱(chēng)重狀態(tài)能正常顯示出整數(shù) e，記錄示值為I。重車(chē)下去，改回原來(lái)的分度值， 重新對(duì)稱(chēng)重系統(tǒng)進(jìn)行空秤及秤量重車(chē)重回原來(lái)停 放位置校準(zhǔn)，輸入示值I，確認(rèn)。

上述三種做法，目的都是為了細(xì)化稱(chēng)量點(diǎn)的 分段控制。優(yōu)點(diǎn)是可以滿(mǎn)足最大秤量時(shí)，各個(gè)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(xiàn)性控制之下，同時(shí)不失為檢定地磅真正線(xiàn)性的方法。傳感器各個(gè)承重板 水平面高差小，各個(gè)傳感器受力均勻和輸出信號(hào) 一致程度高的情況下，可以極大地提高稱(chēng)重系統(tǒng) 稱(chēng)量的準(zhǔn)確度。即使傳感器受力不均勻和輸出信 號(hào)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(zhǔn)，能有效覆蓋受力較 大的傳感器，也能較準(zhǔn)確地反映出各傳感器受力 和信號(hào)輸出。稱(chēng)量校準(zhǔn)的最終落腳點(diǎn)是稱(chēng)重系統(tǒng) 各個(gè)傳感器所受載荷疊加的總合。稱(chēng)量校準(zhǔn)就可 以簡(jiǎn)化，如2000e，50 % Max，100 % Max的稱(chēng)量校 準(zhǔn)可直接免檢；或者，反復(fù)采用加載—去皮—負(fù) 值做成空秤的逆向辦法，就可以檢到100%Max。 缺點(diǎn)是無(wú)法真實(shí)反映出大稱(chēng)量時(shí)轉(zhuǎn)化為秤體形變 內(nèi)應(yīng)力那部分損失的載荷。

三、要立法

主要是檢定規(guī)程的修訂，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題制訂 出確實(shí)可行并且行之有效的方法，有利于地磅稱(chēng)量準(zhǔn)確度提高的規(guī)定和檢定方法。比如，滿(mǎn)稱(chēng) 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(mào)易結(jié)算地磅支承傳感器承重板的 安裝，由誰(shuí)來(lái)管；比如，空秤，偏載，稱(chēng)量，重復(fù) 性檢定所選用的方法及地磅稱(chēng)重儀表生產(chǎn)廠家相 應(yīng)的修改和技術(shù)支持等問(wèn)題。

四、結(jié)束語(yǔ)

判定一臺(tái)地磅的優(yōu)劣，不僅與其總體設(shè) 計(jì)，加工質(zhì)量以及測(cè)量?jī)x表的好壞有關(guān)，而且和安 裝環(huán)境、安裝質(zhì)量、適當(dāng)?shù)臋z定的方法、使用和維 護(hù)保養(yǎng)好壞有關(guān)。