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        低成本快速檢定電子汽車衡的方法

        2015-06-08 03:00:04王鈺翔
        計(jì)量技術(shù) 2015年5期
        關(guān)鍵詞:臺(tái)秤汽車衡砝碼

        王鈺翔 黃 濤

        (廣西河池市計(jì)量測(cè)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(jì)量測(cè)試研究所,河池 547000)

        介紹在沒有檢衡車的情況下,使用手動(dòng)叉車和砝碼墊板檢定電子汽車衡的方法,對(duì)砝碼墊板進(jìn)行測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定,證明砝碼墊板可以替代M2級(jí)砝碼的可行性,從而減少了檢定時(shí)搬運(yùn)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(shí)間。

        電子汽車衡;叉車;砝碼;砝碼墊板;電子臺(tái)秤;測(cè)量不確定度

        0 引言

        電子汽車衡是大型的稱重計(jì)量器具,其稱重的目的大多是用于參與貿(mào)易結(jié)算[1],用于貿(mào)易結(jié)算的電子汽車衡需要進(jìn)行強(qiáng)制檢定,有的省市還根據(jù)當(dāng)?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(shí)采用砝碼作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器[2]。目前市場(chǎng)上已經(jīng)有了檢衡車這樣一個(gè)成熟產(chǎn)品,它能快速的對(duì)電子汽車衡進(jìn)行檢定。但是,檢衡車的造價(jià)太高,不是每個(gè)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)都有能力配備的。目前,大部分計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)還是使用規(guī)格為20kg或25kg的M1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼,按照“螞蟻搬家”的方式對(duì)電子汽車衡進(jìn)行檢定。用20kg的M1級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼來檢定電子汽車衡最大的弊端就是需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間來搬運(yùn)砝碼,尤其是在檢定電子汽車衡偏載準(zhǔn)確度項(xiàng)目的時(shí)候,根據(jù)稱重傳感器的數(shù)量和位置,需要搬運(yùn)十幾次砝碼。作者在檢定電子汽車衡的時(shí)候,聽到最多的就是搬運(yùn)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(shí)際操作總結(jié)出了一套已經(jīng)在本所實(shí)踐的方法供同行參考。

        1 尋找改良方法

        檢衡車因?yàn)橛辛似鸬跹b置和滾動(dòng)型砝碼,極大的縮短了搬運(yùn)砝碼時(shí)間,所以可以快速檢定汽車衡。我們?nèi)绾卧谠袠?biāo)準(zhǔn)器的基礎(chǔ)上降低檢定成本,只能從搬運(yùn)砝碼找突破口,找出縮短搬運(yùn)砝碼時(shí)間的方法。有人使用企業(yè)內(nèi)部的叉車或者鏟車開上電子汽車衡來進(jìn)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(fù)重接觸面積又過大,把整個(gè)臺(tái)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(dòng)液壓叉車,根據(jù)叉車和砝碼擺放的尺寸設(shè)計(jì)出砝碼墊板的圖紙,之后到機(jī)械廠按圖紙進(jìn)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(shè)計(jì)每塊墊板上能擺放3t砝碼。砝碼墊板制成后,用電子臺(tái)秤把墊板的凈重量修正、標(biāo)定為80kg/塊,誤差控制在M2級(jí)砝碼的允許誤差范圍之內(nèi),用墊板替代M2級(jí)砝碼,這樣一來,砝碼墊板在搬運(yùn)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(dòng)液壓叉車,總共花費(fèi)了0.5萬元左右。

        2 砝碼墊板的設(shè)計(jì)

        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(fù)性誤差滿足小于0.2e,一般e=20kg,就是重復(fù)性小于4kg,就可以用恒定的載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)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?cè)O(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)圖紙

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

        圖2 加鉛圓筒設(shè)計(jì)圖

        整個(gè)砝碼墊板焊接結(jié)束后,對(duì)其進(jìn)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(hào)槽鋼補(bǔ)足重量[4]。

        3 砝碼墊板的標(biāo)定

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

        4 砝碼墊板測(cè)量不確定度評(píng)定

        砝碼墊板的測(cè)量不確定度計(jì)算已經(jīng)有很多實(shí)例,需要考慮的不確定度來源有兩個(gè),一個(gè)是用于稱量的電子臺(tái)秤,另外一個(gè)就是砝碼墊板稱量結(jié)果[6],不確定的計(jì)算過程本文不做詳細(xì)描述,直接帶入計(jì)算結(jié)果。

        4.1 電子臺(tái)秤的擴(kuò)展不確定度[7]

        所選擇的電子臺(tái)秤(分度值=10g,在50%Max稱量點(diǎn)50kg時(shí)測(cè)量)擴(kuò)展不確定度U95為:

        U95=k·uc=2.00×1.81=3.62g,neff=60

        電子臺(tái)秤50%Max稱量點(diǎn)50kg時(shí)最大允許誤差為±1.5e,即為15g,擴(kuò)展不確定度不應(yīng)大于最大允許誤差的1/3(5g),說明電子臺(tái)秤的測(cè)量不確定度合格,可以用于標(biāo)定砝碼墊板。

        4.2 砝碼墊板的測(cè)量不確定度

        砝碼墊板放在電子臺(tái)秤上稱量10次,得出的砝碼墊板擴(kuò)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(duì)值表得知80kg 的M2級(jí)砝碼的最大允許誤差為12.6g,說明砝碼墊板的測(cè)量不確定度合格。

        5 驗(yàn)證

        通過砝碼墊板的測(cè)量不確定度評(píng)定,把80kg的砝碼墊板當(dāng)作M2級(jí)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(jí)的砝碼。30t的M1級(jí)砝碼的最大允許誤差為1500g,80kg的M2級(jí)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(diǎn)時(shí)的最大允許誤差為15kg,依據(jù)JJG 539—1997《數(shù)字指示秤》對(duì)標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差的要求是被檢電子汽車衡的相應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)液壓叉車搬運(yùn)砝碼來檢定電子汽車衡的方法是可行的[8]。

        6 結(jié)束語

        檢衡車的造價(jià)和使用費(fèi)用不是每個(gè)基層計(jì)量所都有能力承受的,但是我們可以利用手動(dòng)液壓叉車搬運(yùn)砝碼這個(gè)方法來檢定電子汽車衡,只要我們能在修正、標(biāo)定砝碼墊板凈含量上做足功課,并且測(cè)量不確定度評(píng)定合格,這個(gè)方法還是可以在全國范圍內(nèi)的基層計(jì)量所中推廣的。

        [1] 魯新光,史莉,等.電子汽車衡.中國計(jì)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(jì)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(jì)量出版社,2009.12

        [4] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).第5版.化學(xué)工業(yè)出版社,2010.1

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

        [6] 趙亞軍.天平砝碼秤測(cè)量不確定度評(píng)定.中國計(jì)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(cè)量不確定度評(píng)定與表示技術(shù)規(guī)范.中國計(jì)量出版社,2013

        [8] 林影星,陳丹英.計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí).第2版.中國計(jì)量出版社,2008

        10.3969/j.issn.1000-0771.2015.05.21

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