（山丹縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 甘肅張掖734100）

（山丹縣質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所 甘肅張掖734100）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的逐步發(fā)展，原有的機(jī)械式秤被電子秤代替，電子稱有直觀、快捷、平時(shí)維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，所以電子汽車衡廣泛應(yīng)用于商業(yè)貿(mào)易計(jì)量行業(yè)。本文介紹了電子汽車衡的產(chǎn)生偏載誤差的原因，以及電子汽車衡檢定中因偏載引起的不確定度分量對(duì)稱量結(jié)果的影響。

電子汽車衡偏載誤差不確定度

電子汽車衡的誤差是對(duì)稱量結(jié)果準(zhǔn)確度的定量描述，電子汽車衡在應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)遇到誤差問(wèn)題。這不僅影響電子汽車衡使用的可靠性，也不同程度的損害電子汽車衡使用著的利益。電子汽車衡作為貿(mào)易結(jié)算用計(jì)量器具，必須進(jìn)行周期檢定。偏載誤差作為周期檢定時(shí)必須檢定的項(xiàng)目，研究電子汽車衡偏載誤差來(lái)源分析，掌握其誤差來(lái)源有助于提高電子汽車衡檢定工作的質(zhì)量和效率。

1 電子汽車衡偏載誤差來(lái)源

（1）電子汽車衡就是將物體的質(zhì)量垂直作用在秤臺(tái)上，秤臺(tái)將質(zhì)量傳遞給傳感器，使傳感器的彈性體產(chǎn)生變形，進(jìn)而使貼于彈性體上并組成惠斯登電橋應(yīng)變計(jì)的阻值發(fā)生變化，電橋平衡受到破壞，輸出一個(gè)與大小成線性關(guān)系的電壓信號(hào)，由于每只傳感器的靈敏度不同，故在同一質(zhì)量的作用下，每只傳感器電壓輸出略有差別，影響秤的一致性，故需在系統(tǒng)中接入一個(gè)接線盒，使每只傳感器的輸出信號(hào)調(diào)成一致，從接線盒輸出的有效性電壓信號(hào)接入稱重顯示器，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由儀表的微處理機(jī)（CPU）對(duì)重量信號(hào)進(jìn)行處理后直接顯示重量數(shù)據(jù)。

（2）電子汽車衡偏載測(cè)試的目的是評(píng)價(jià)同一砝碼放在稱重臺(tái)不同位置上與放在中心位置上的一致程度。產(chǎn)生偏載誤差的主要原因如下:

①限位和承載器的剛度、強(qiáng)度和塔接處結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)以及間隙不滿足要求。電子汽車衡出廠隨機(jī)文件明確規(guī)定，限位間隙應(yīng)保持在3mm左右，太大了會(huì)影響衡器的稱量性能，太小了可能溫度變化會(huì)使縱向限位頂死；稱重臺(tái)變形、基礎(chǔ)塌陷,稱重臺(tái)與基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)造成了偏載誤差。

②使用稱重傳感器不同所產(chǎn)生的偏差。電子汽車衡有多個(gè)稱重傳感器,由于稱重傳感器的彈性體和電阻應(yīng)變計(jì)等關(guān)鍵材料的差異,以及制造工藝方面還不完善,稱重傳感器的非線性指標(biāo)不一致，每個(gè)稱重傳感器的絕對(duì)靈敏度就有所不同,造成相同的激勵(lì)電壓,各稱重傳感器的信號(hào)輸出不一樣，因此產(chǎn)生偏載誤差。

③稱重臺(tái)摩擦也是是造成偏載誤差的原因。摩擦是造成誤差的重要因素,摩擦影響力的傳遞,這樣加載時(shí)的重量不能完全作用到稱重傳感器上。

④安裝調(diào)試不合格，稱重傳感器安裝要求“橫平豎直”。如果是柱式稱重傳感器安裝在大型汽車衡上，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化，由于受到熱漲冷縮會(huì)改變當(dāng)初的“橫平豎直”，致使其抗偏載性能變差，導(dǎo)致偏載誤差產(chǎn)生。

2 電子汽車衡偏載誤差對(duì)稱量不確定度的影響

2.1 數(shù)學(xué)模型

E=I+0.5e-△m-m

式中：E—誤差；I—示值；e—檢定分度值；△m—附加小砝碼；m—砝碼。

2.2 被測(cè)對(duì)象

SCS-30電子汽車衡Ⅲ級(jí)，最大稱量30t，檢定分度值10kg，4只傳感器。

2.3 測(cè)量方法

根據(jù)JJG539-97《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》用M1級(jí)砝碼作為標(biāo)準(zhǔn)值與電子汽車衡化整值進(jìn)行比較，在最小稱量、最大稱量進(jìn)行不確定度的評(píng)定。

2.4 電子汽車衡偏載誤差不確定度up

電子汽車衡SCS-30在進(jìn)行偏載測(cè)試時(shí)是將最大稱量1/3的砝碼均勻放置在1/4的承載臺(tái)面上，最大值與最小值一般不會(huì)超過(guò)相應(yīng)稱量的允許誤差，半寬a=0.5e,假設(shè)其誤差為偏載測(cè)試的1/3并服從均勻分布，包含因子k=,可得up=0.5e/3=0.1e。電子汽車衡SCS-30偏載測(cè)試時(shí)，10t砝碼在1/4的承載面內(nèi)均勻放置，本次測(cè)試數(shù)據(jù)為如下：①6kg;②4kg;③8kg;④-2kg。其平均值為4kg，并服從均勻分布，可得各角偏載的半寬為：a1=（6-4）/2kg=1kg;a2=0kg;a3=2kg;a4=3kg,包含因子k=,因此在10t時(shí)各偏載的不確定度分別為;up1=a1/0. 58kg;up2(可忽略)；up3=1.15kg;up4=1.73kg。

2.5 在最小稱量測(cè)試時(shí)各偏載的不確定度umin

中準(zhǔn)確度等級(jí)的最小稱量為20e,在200kg稱量重復(fù)性測(cè)試時(shí)，分擔(dān)在每只傳感器上的質(zhì)量為50kg，而偏載時(shí)用10t砝碼，最小稱量分擔(dān)在每個(gè)傳感器上的質(zhì)量為偏載時(shí)的0.5%，其相應(yīng)半寬分別為:amin1=0.5%a1=0.5%kg=0.005kg;amin2=0kg;amin3=0.011kg;amin4=0.015kg，并服從均勻分布，包含因子k=。因此，在最小稱量400kg時(shí)各偏載的不確定度分別為：umin1=amin10.0029kg(可略);umin2(可忽略)；umin3=0. 0063kg(可忽略)；umin6=0.0087kg(可忽略)。

總之，umin=umin1+umin2+umin3+umin4=0.018kg。

2.6 在最大稱量測(cè)試時(shí)各偏載的不確定度umax

電子汽車衡在30t稱量重復(fù)性測(cè)試時(shí)，分擔(dān)在每只傳感器上的質(zhì)量為7.5t，而偏載時(shí)用10t砝碼，最大稱量分擔(dān)在每個(gè)傳感器上的質(zhì)量為偏載時(shí)的 75%，其相應(yīng)半寬分別為：amin1=0.75a1=0. 75kg=0.75kg;amin2=0kg;amin3=1.5kg;amin4=2.25kg，并服從均勻分布，包含因子k=。因此，在最大稱量30t時(shí)各偏載的不確定度分別:Umax1=0. 75kg=0.43kg;umax2(可忽略)；umin3=0.87kg；umin4=1.30kg。

總之，umax=umax1+umax2+umax3+umax4=2.6kg。

在日常檢定中，在小稱量時(shí)偏載的影響小，可以忽略；在大稱量時(shí)偏載影響較大。

[1]藍(lán)蘭.電子計(jì)價(jià)秤示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析.《計(jì)量與測(cè)試技術(shù)》2010.第1期.

[2]肖永剛.淺析電子汽車衡重復(fù)性誤差產(chǎn)生的原因及對(duì)應(yīng)方法.《衡器》2007.第2期.

[3]蔣立濤，廖亮，郭繼光.數(shù)字指示秤偏載誤差對(duì)秤量不確定度的影響.《衡器》2012.第12期.

電子汽車衡偏載誤差分析及其對(duì)稱量不確定度的影響

■劉寶華

F407.6[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-252-1