王鈺翔 黃 濤

(廣西河池市計量測試研究所，河池 547000)

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低成本快速檢定電子汽車衡的方法

王鈺翔 黃 濤

(廣西河池市計量測試研究所，河池 547000)

介紹在沒有檢衡車的情況下，使用手動叉車和砝碼墊板檢定電子汽車衡的方法，對砝碼墊板進行測量結果不確定度評定，證明砝碼墊板可以替代M2級砝碼的可行性，從而減少了檢定時搬運砝碼的次數(shù)，不僅降低了檢定人工成本，還縮短了檢定電子汽車衡的時間。

電子汽車衡；叉車；砝碼；砝碼墊板；電子臺秤；測量不確定度

0 引言

電子汽車衡是大型的稱重計量器具，其稱重的目的大多是用于參與貿易結算[1]，用于貿易結算的電子汽車衡需要進行強制檢定，有的省市還根據(jù)當?shù)仄嚭獾氖褂妙l率，縮短檢定周期。依據(jù)JJG 539—1997《數(shù)字指示秤》規(guī)定，檢定電子汽車衡時采用砝碼作為計量標準器[2]。目前市場上已經(jīng)有了檢衡車這樣一個成熟產(chǎn)品，它能快速的對電子汽車衡進行檢定。但是，檢衡車的造價太高，不是每個計量檢定機構都有能力配備的。目前，大部分計量檢定機構還是使用規(guī)格為20kg或25kg的M1級標準砝碼，按照“螞蟻搬家”的方式對電子汽車衡進行檢定。用20kg的M1級標準砝碼來檢定電子汽車衡最大的弊端就是需要耗費大量的人力和時間來搬運砝碼，尤其是在檢定電子汽車衡偏載準確度項目的時候，根據(jù)稱重傳感器的數(shù)量和位置，需要搬運十幾次砝碼。作者在檢定電子汽車衡的時候，聽到最多的就是搬運工的怨言。如何在不使用檢衡車的情況下又可以低成本快速檢定電子汽車衡？作者根據(jù)自身實際操作總結出了一套已經(jīng)在本所實踐的方法供同行參考。

1 尋找改良方法

檢衡車因為有了起吊裝置和滾動型砝碼，極大的縮短了搬運砝碼時間，所以可以快速檢定汽車衡。我們如何在原有標準器的基礎上降低檢定成本，只能從搬運砝碼找突破口，找出縮短搬運砝碼時間的方法。有人使用企業(yè)內部的叉車或者鏟車開上電子汽車衡來進行偏載檢定，由于叉車大多是4t左右，重量不夠，效果不理想，而鏟車的負重接觸面積又過大，把整個臺面都覆蓋了，與重車壓過沒有什么區(qū)別，根本檢不了偏載，更何況不是所有的企業(yè)都有這兩種特種車輛。作者訂購了一輛可以承載3t的手動液壓叉車，根據(jù)叉車和砝碼擺放的尺寸設計出砝碼墊板的圖紙，之后到機械廠按圖紙進行加工，加工工藝主要是切割與焊接，材料選用槽鋼。我們把墊板的凈重量控制在79.9kg/塊，設計每塊墊板上能擺放3t砝碼。砝碼墊板制成后，用電子臺秤把墊板的凈重量修正、標定為80kg/塊，誤差控制在M2級砝碼的允許誤差范圍之內，用墊板替代M2級砝碼，這樣一來，砝碼墊板在搬運過后，不用再取下來，而且還能滿足檢定要求。作者定制了4塊砝碼墊板，加上手動液壓叉車，總共花費了0.5萬元左右。

2 砝碼墊板的設計

在檢定電子汽車衡之前，我們先讓大的重貨車在電子汽車衡上稱量三次，若重復性誤差滿足小于0.2e，一般e=20kg，就是重復性小于4kg，就可以用恒定的載荷替代標準砝碼進行檢定。既然可以使用替代法，那么我們把砝碼墊板替代砝碼也就不算違反規(guī)程規(guī)定了。我們設計每塊墊板放置3t砝碼，層疊3層擺放，每層擺放1t砝碼。

根據(jù)1t砝碼擺放的外圍尺寸，留些余量，設計墊板平面外觀的尺寸為長1.2m，寬1.1m，如圖1所示。

圖1 砝碼墊板設計圖紙

考慮到要承受3t的砝碼重量，墊板面板部分選用5號槽鋼，墊板腳則選用10號槽鋼，腳高10cm可以保證手動液壓叉車能順利插入墊板底部[3]。在墊板中腳上焊接一個可以往內加入鉛塊的圓筒，這個圓筒用于修正、標定墊板凈重量，作者稱之為“加鉛筒”。加鉛筒的結構如圖2所示。

圖2 加鉛圓筒設計圖

整個砝碼墊板焊接結束后，對其進行打磨毛邊、除銹、噴上油漆，墊板的凈重量在79.9kg左右，如果凈重量差太多，可以在墊板中腳位置加焊一節(jié)適重的8號槽鋼補足重量[4]。

3 砝碼墊板的標定

為了能準確掌握砝碼墊板的凈重量，我們采用比較法來對其進行標定。首先，準備好分度值為d=10g，最大稱量為100kg的電子臺秤作為控制衡器，其次是80kg的M1級砝碼。用電子臺秤稱量80kg的M1級砝碼，記下閃變點，取下，放上砝碼墊板，往圓筒里加入差量的鉛塊，使電子臺秤的化整前示值與剛才稱量M1級砝碼時的一致。然后擰緊活動封蓋，砝碼墊板的凈重量修正、標定完成[5]。

4 砝碼墊板測量不確定度評定

砝碼墊板的測量不確定度計算已經(jīng)有很多實例，需要考慮的不確定度來源有兩個，一個是用于稱量的電子臺秤，另外一個就是砝碼墊板稱量結果[6]，不確定的計算過程本文不做詳細描述，直接帶入計算結果。

4.1 電子臺秤的擴展不確定度[7]

所選擇的電子臺秤(分度值=10g，在50%Max稱量點50kg時測量)擴展不確定度U95為：

U95=k·uc=2.00×1.81=3.62g，neff=60

電子臺秤50%Max稱量點50kg時最大允許誤差為±1.5e，即為15g，擴展不確定度不應大于最大允許誤差的1/3(5g)，說明電子臺秤的測量不確定度合格，可以用于標定砝碼墊板。

4.2 砝碼墊板的測量不確定度

砝碼墊板放在電子臺秤上稱量10次，得出的砝碼墊板擴展不確定度U95為：

U95=k·u2mc=2.00×1.85=3.7g，neff=64

查砝碼最大允許誤差的絕對值表得知80kg 的M2級砝碼的最大允許誤差為12.6g，說明砝碼墊板的測量不確定度合格。

5 驗證

通過砝碼墊板的測量不確定度評定，把80kg的砝碼墊板當作M2級砝碼使用是可行的，我們完全可以把砝碼墊板用來替代同等重量M2級的砝碼。30t的M1級砝碼的最大允許誤差為1500g，80kg的M2級砝碼的最大允許誤差為12.6g，總的最大允許誤差為1512.6g，一般電子汽車衡的分度值為20kg或10kg，以分度值為10kg的電子汽車衡為例，在30t稱量點時的最大允許誤差為15kg，依據(jù)JJG 539—1997《數(shù)字指示秤》對標準砝碼誤差的要求是被檢電子汽車衡的相應稱量最大允許誤差的1/3，砝碼和砝碼墊板的最大誤差是電子汽車衡最大允許誤差的1.512/15，完全滿足規(guī)程要求的標準器最大允許誤差為被檢電子秤最大允許誤差1/3的規(guī)定。所以說利用手動液壓叉車搬運砝碼來檢定電子汽車衡的方法是可行的[8]。

6 結束語

檢衡車的造價和使用費用不是每個基層計量所都有能力承受的，但是我們可以利用手動液壓叉車搬運砝碼這個方法來檢定電子汽車衡，只要我們能在修正、標定砝碼墊板凈含量上做足功課，并且測量不確定度評定合格，這個方法還是可以在全國范圍內的基層計量所中推廣的。

[1] 魯新光，史莉，等.電子汽車衡.中國計量出版社，2009.4

[2] 閆寶珠，王振文，劉鑑，隋建軍，等.JJG 539—1997數(shù)字指示秤.中國計量出版社，1998

[3] 龔慶華,馮超,王莉娟,鄧翠青,杜傳治,等.GB/T 706—2008熱軋型鋼.中國計量出版社，2009.12

[4] 成大先.機械設計手冊.第5版.化學工業(yè)出版社，2010.1

[5] 姚弘，陳利，等.JJG 99—2006 砝碼.中國計量出版社，2007

[6] 趙亞軍.天平砝碼秤測量不確定度評定.中國計量出版社，2012.3

[7] 葉德培，趙峰，施昌彥，原遵東，沙定國，周桃庚，陳紅.JJF 1059.1—2012 測量不確定度評定與表示技術規(guī)范.中國計量出版社，2013

[8] 林影星，陳丹英.計量基礎知識.第2版.中國計量出版社,2008

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.05.21