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淺析汽車衡稱重傳感器與地磅的檢定分度數
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的原則和方法。
隨著我國社會和經濟的全面發展，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，些衡器生產企業的調 試人員為滿足用戶的需求，不恰當地提高稱量顯示的精度，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問題結合OIMLR6O、R76的要求進行分析。
1.確定大分度數n max的原則和依據
根據建議的規定，衡器的小檢定分度值e表 征衡器的誤差，而大分度數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規定II趿商 用秤大的允許分度數上限為nmax≤10000e;
(2)環境溫度每改變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 定的允差;
(4)加載4小時，由蠕變起的誤差不應超過所規定的 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、顯示器受環境因素的影響等。
2.稱重傳感器的般要求
當系統的允差為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JJG669 — 2003《稱重傳感器檢定規程》，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nmax為3000，用于制造檢定分度數不大 于3000分度的II秤。我國JJG555— 1996《非自動秤通用檢定規程》等效采用了 OIMLR76建議，其中對 傳感器做如下規定：
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;R 縮小比，考慮到對傳感器嚴格的要求R = 1; Q 修正系數。
取修正系數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
稱重傳感器的大分度數nLC應不小于秤的檢定分 度數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，同時衡器生產企業將秤的 檢定分度數設置也越來越大，而且不同生產企業的產品穩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而言，檢定分度數設置的 越大，秤出現故障的機率就越大，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。故障現象:儀表零點不穩，示值無規律 跳動。
該秤的檢定分度數n = 15000，傳感器的大分度數 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，故障現象：開機后零點漂移，顯示數值向正方向不斷遞加。
該秤的檢定分度數n = 8000，傳感器的大分度數 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。故障現象：在加載后突然不回零。
該秤的檢定分度數n = 6000，傳感數的大分度數 nLc = 3000
以上情況的汽車衡，有的是剛開始安裝便出現故障， 有的是使用段時間后，稱重系統對外界的抗*力 減弱，秤整體計量性能下降而逐步顯現，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，這些故障現象便可以排除。
4.原因分析
這些汽車衡之所以會出現零點漂移示值不穩定 甚至不回零等現象， 先主要的原因就是衡器的分度 數遠遠超過了傳感器的大檢定分度數，無法滿足 JJG555— 1996中的規定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，則會出現各傳感器零點漂移疊加的現象，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，則會出現傳感器蠕變疊加造成儀表滿程不穩，加載后不回零的現象，如若各傳感器的蠕變方向不致，它 們之間的影響互相抵消，顯示數值正常穩定。不過，這僅 是種弱平衡，易受到外界的干擾，因此也是種不穩 定的狀態，在定條件下，還會導致示值不穩定及漂移情況。
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 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定的情況。 依據OIMLR76— 12006(E)版，可以對稱重模塊特別是稱重顯示器發給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在內的各項性能 數據是否能夠相互兼容，才能滿足衡器的預期計量性能。
5.結束語
根據JJG555— 1996《<非自動秤通用檢定規程》的規定，由于汽車衡安裝在室外，工作環境較為惡劣，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，還應嚴格執行檢定規 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。