對電子汽車衡分度值問題的認(rèn)識(shí)

      對電子汽車衡分度值問題的認(rèn)識(shí)

針對國內(nèi)目前對汽車衡檢定分度值和實(shí)際分度值爭議比較多的情況，本文從設(shè)計(jì)角度 談一點(diǎn)個(gè)人的看法。任何一臺(tái)衡器的初始固有誤差，實(shí)際上是在設(shè)計(jì)過程中就已經(jīng)基本確定了的， 不是僅僅靠改變分度數(shù)就能提高其準(zhǔn)確度的等級。后天（校準(zhǔn)時(shí)）通過認(rèn)真地調(diào)試是可以提高一定 的計(jì)量性能，但這是有限的。

我個(gè)人認(rèn)為之所以會(huì)出現(xiàn)以上情況，有兩種原因：一是對概念不清楚，一是處于一種私利。 對于概念問題，就必須先來明確何為“檢定分度值”和“實(shí)際分度值”？

檢定分度值 e：用于衡器分級和檢定的，以質(zhì)量單位表示的值。 檢定分度數(shù) n：zui大秤量與檢定分度值之比，即 n = Max/e。 實(shí)際分度值 d：以質(zhì)量單位表示的下述數(shù)值：

——對于模擬指示，系指相鄰兩個(gè)標(biāo)尺標(biāo)記所對應(yīng)的值之差；

——對于數(shù)字指示，系指相鄰兩個(gè)示值之差。 對于私利問題，是不了解產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)，只是看到表面的現(xiàn)象，不能正確掌握產(chǎn)品的性能特點(diǎn)，

其目的是想鉆管理的漏洞。作為使用單位來說，往往采購者只是考慮準(zhǔn)確度的高低，而使用者則考 慮產(chǎn)品的長期穩(wěn)定性。作為銷售人員，總是與競爭對手比拼衡器的分度數(shù)多少，而不是產(chǎn)品的可靠 性、穩(wěn)定性。

一、國內(nèi)現(xiàn)狀

目前不論是汽車衡使用單位，還是制造單位都喜歡將汽車衡分度數(shù)說的比較大，像zui大秤量為 120t 汽車衡的分度值定為 20kg，分度數(shù)即為 6000；zui大秤量 150t 汽車衡的分度值定為 20kg，分 度數(shù)即為 7500。那么，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？

1、衡器使用單位

對于使用衡器的單位來講，有兩個(gè)指導(dǎo)思想：一是認(rèn)為一臺(tái)衡器的分度值越小越好，特別是稱 量單價(jià)比較高的物品；二是想衡器的分度值能夠盡量小一些，就可以使用大秤量的衡器稱量比較輕 的物品，可以節(jié)省，不需要再購買小秤量的衡器。

2、衡器制造銷售企業(yè)

總想將衡器分度數(shù)的多少作為一個(gè)賣點(diǎn)，好像誰的產(chǎn)品分度數(shù)越多，其性能就越好一樣。殊不 知這樣給自己的產(chǎn)品帶來穩(wěn)定性差的隱患，只要使用現(xiàn)場有一點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)，稱重儀表上的示值就上 下變化。

二、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程情況

在目前我們能夠看到的，不論是建議，還是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，都對汽車衡產(chǎn)品進(jìn)行了

 

 

嚴(yán)格而全面的規(guī)定。

1、有關(guān)規(guī)定

（1）衡器的檢定分度值與實(shí)際分度值相等，即 e=d。

 

衡器的類型	檢定分度值
有分度衡器，無輔助指示裝置	e=d
有分度衡器，有輔助指示裝置	e 由制造商根據(jù) 3.2 和 3.4.2 的要求選擇。

 

但是，又規(guī)定： 只有特種準(zhǔn)確度級(Ⅰ)和高準(zhǔn)確度級(Ⅱ)衡器可以配備輔助指示裝置，該裝置可以是：

——配游碼的裝置；

——插值讀數(shù)裝置；

——補(bǔ)充顯示裝置；

——有微分標(biāo)尺分度的指示裝置。 換句話說，就是“中準(zhǔn)確度級（III）”衡器只能執(zhí)行 e=d 的規(guī)定。

（2）e≠d 的衡器 從以上規(guī)定可以看出，只有特種準(zhǔn)確度級(Ⅰ)和高準(zhǔn)確度級(Ⅱ)的衡器，其檢定分度值e由下

列表達(dá)式確定：

 

 

e=10k kg,k是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零。

（3）其他影響量和限制

 

d≤e≤10d

 

安裝在室外的衡器，且沒有采取適當(dāng)保護(hù)措施防止大氣環(huán)境影響時(shí)，如果衡器檢定分度數(shù) n 相 對較大，通常可能無法滿足其計(jì)量要求和技術(shù)要求。

（4）關(guān)于nLC≥n的規(guī)定 對于每只稱重傳感器，稱重傳感器的zui大分度數(shù)nLC應(yīng)不小于衡器的檢定分度數(shù)n：

nLC ³ n 這個(gè)規(guī)定實(shí)質(zhì)上就限制了衡器的分度數(shù)。也就是說，汽車衡如果采用了 C3 級（3000v）的稱重

傳感器，其檢定分度數(shù)也就zui多只能為 3000e。

2、對結(jié)構(gòu)的要求

（1）應(yīng)用的適用性

衡器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合預(yù)期的使用目的。在剛剛發(fā)布的 GB/T7723-2008《固定式電子衡器》中， 針對此條規(guī)定，對目前國內(nèi)正常使用的，zui大秤量為 30t 至 150t 大型衡器的承載器，提出了相對 變形量的要求。即，新安裝后的檢測時(shí)，承載器zui大相對變形不大于 1/800。

（2）使用的適用性 衡器的結(jié)構(gòu)應(yīng)合理、堅(jiān)固、耐用，以保證其使用期內(nèi)的計(jì)量性能。并且，對于安裝在基礎(chǔ)上的

衡器，其基礎(chǔ)應(yīng)達(dá)到如下要求： 1）必須滿足該衡器zui大載荷時(shí)承載力要求；

 

 

2）基礎(chǔ)兩端應(yīng)有一條長度等于承載器一半（但不要求超過 12m）、寬度等于承載器的，并與承 載器保持在同一水平面的平直通道。靠近承載器兩端至少有 3m 以上的，應(yīng)用混凝土或其它堅(jiān)固材 料制造，可承受與衡器承載器相等的所有載荷；地上衡通道剩余部分的斜坡應(yīng)確保便于車輛駛?cè)搿?/p>

（3）檢定的適用性 衡器的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合測試的要求，其承載器應(yīng)能使砝碼方便且安全地放置其上，否則應(yīng)附加

支撐裝置。

3、安全性

衡器不應(yīng)有容易做欺騙性使用的特征。 衡器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足在控制元件意外失效或偶然失調(diào)時(shí)，應(yīng)有顯著警示，除非不可能產(chǎn)生易于對確

切功能的干擾。 衡器可以設(shè)置自動(dòng)或半自動(dòng)量程調(diào)整裝置。該裝置應(yīng)安裝在衡器內(nèi)部與其組成一體。被保護(hù)后，

外部不可能對它產(chǎn)生影響。

三、規(guī)定 e=d 的原因

1、初始固有誤差

這是一個(gè)與衡器的基本構(gòu)成部分有著密切關(guān)聯(lián)的名詞。 “初始固有誤差”是指：衡器在性能測試和量程穩(wěn)定性測試前所確定的誤差。 從“初始固有誤差”的定義可以明確看出：任何一臺(tái)衡器自其設(shè)計(jì)制造安裝結(jié)束之后，這臺(tái)衡

器的命運(yùn)就已經(jīng)確定的了。為什么要這樣講呢？因?yàn)椋慌_(tái)衡器是由承載器、稱重傳感器、稱重儀 表及基礎(chǔ)等四大部分組成的。在設(shè)計(jì)過程中，承載器的剛度、強(qiáng)度都是設(shè)計(jì)所決定的，稱重傳感器 的技術(shù)指標(biāo)也是設(shè)計(jì)時(shí)選擇的，稱重儀表的參數(shù)也是設(shè)計(jì)時(shí)選擇的，而基礎(chǔ)的質(zhì)量是在施工制造中 確定的。在這些原始數(shù)據(jù)確定的前提下，自然這臺(tái)衡器固有誤差也就確定了。

如果一臺(tái)zui大秤量為 150t 的汽車衡，檢定分度值為 50kg，當(dāng)實(shí)際分度值為 20kg 時(shí)，實(shí)際使用 時(shí)的稱量值不可能反映真實(shí)的載荷重量，這是因?yàn)榘凑?50kg 的分度值檢定時(shí)，其反映的是 50kg 初 始固有誤差的情況。如果這時(shí)將分度值調(diào)至 20kg，在稱量時(shí)顯示的示值，不能代表該稱量載荷的實(shí) 際重量值，只有按照 20kg 分度值進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和安裝，才能反映實(shí)際的重量值。從下圖就可以 清楚看出一臺(tái)相同秤量的汽車衡，其初始固有誤差的曲線在不同誤差帶中的情況。

2、環(huán)境影響問題

固有誤差：衡器在標(biāo)準(zhǔn)條件下確定的誤差。 從固有誤差的定義可以看出：在現(xiàn)場一定的環(huán)境條件、電源電壓、電磁場干擾情況相對穩(wěn)定時(shí)，

經(jīng)過精心調(diào)試是可以改變一定的計(jì)量性能，但是不能根本改變其計(jì)量指標(biāo)。所以 R76-1 建議才 推薦：一般衡器的 n=3000，只有采用非常特別的方法測試時(shí)，n 才可以大于 3000。此外，公路車輛 衡和軌道衡，其檢定分度值不應(yīng)小于 10kg。

我曾經(jīng)于 90 年代初設(shè)計(jì)過一臺(tái)高準(zhǔn)確度的衡器，作為標(biāo)定質(zhì)量流量計(jì)的校準(zhǔn)裝置，其檢定分 度數(shù)達(dá)到 7500。其前提是：在室內(nèi)溫度變化只有 10℃的環(huán)境下使用，且沒有流動(dòng)性氣流影響。為 此，設(shè)計(jì)時(shí)從眾多 0.02%級的稱重傳感器中挑選重復(fù)性好的，同時(shí)挑噪聲指標(biāo)zui小的稱重指示器， 承載器的設(shè)計(jì)剛度優(yōu)于 1/2000，要求安裝基礎(chǔ)要整體性的同時(shí)，又要足夠的承載力。zui后驗(yàn)收檢定 時(shí)，各個(gè)稱量點(diǎn)的zui大誤差僅有允許誤差的一半。

四、結(jié)論

任何一臺(tái)衡器性能主要是在設(shè)計(jì)的先天確定了的，不論是zui大秤量，還是稱量準(zhǔn)確度等級，后 天在一定條件下只是可以改變局部的部分性能。如果想要獲得一臺(tái)高準(zhǔn)確度等級的衡器產(chǎn)品，只有 從設(shè)計(jì)開始，直至到制造、安裝、調(diào)試的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都必須按照高準(zhǔn)確度等級的標(biāo)準(zhǔn)去努力，而 不是單單靠現(xiàn)場調(diào)試時(shí)改變分度值大小的工作。

同時(shí)，必須注意到高準(zhǔn)確度等級的衡器，必須有相應(yīng)準(zhǔn)確度等級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行量值傳遞。也 就是講，沒有M1級的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行檢定，是不可能確定 1/6000 準(zhǔn)確度等級衡器的。