本文介紹了一種提高大型地磅稱量線性校準(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，稱重系統(tǒng)稱量準(zhǔn)確度無(wú)法保證的難題。

地磅進(jìn)行稱重時(shí)，顯示量值并不是稱 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)稱重系統(tǒng)的信號(hào)輸出將會(huì)產(chǎn)生較大的非線性度， 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)稱重系統(tǒng)局部線性是好 的，總體線性不好，隨著稱量的加大，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)局部線性是好 的。隨后稱重運(yùn)行一段時(shí)間后和同類地磅稱重 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)放在盡量加大稱量和隨著載荷增加, 稱量線性分段標(biāo)定上。建議稱重儀表生產(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噸各稱量點(diǎn)，充分利用稱重儀表強(qiáng) 大的四角平衡能力，對(duì)電子汽車(chē)衡稱量點(diǎn)進(jìn)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(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)稱重系統(tǒng)稱量線性及稱量結(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)稱量點(diǎn)，利用四角 平衡進(jìn)行線性分段標(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，則稱重系統(tǒng)稱量的準(zhǔn)確度越高，線性越好。

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)稱重系統(tǒng)偏載的線性進(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)化稱量點(diǎn)的 分段控制。優(yōu)點(diǎn)是可以滿足最大秤量時(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 處在四角平衡的線性控制之下，同時(shí)不失為檢定地磅真正線性的方法。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，可以極大地提高稱重系統(tǒng) 稱量的準(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。稱量校準(zhǔn)的最終落腳點(diǎn)是稱重系統(tǒng) 各個(gè)傳感器所受載荷疊加的總合。稱量校準(zhǔn)就可 以簡(jiǎn)化，如2000e，50 % Max，100 % Max的稱量校 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，有利于地磅稱量準(zhǔn)確度提高的規(guī)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(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，稱量，重復(fù) 性檢定所選用的方法及地磅稱重儀表生產(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)。