电子汽车衡检测方法探讨

对电子汽车衡的标准砝码法、替代法、集成式检测法、叠加法、计算法等检测方法进行了分析、比较和探讨。

0.引言

在一些重点工序中要求使用一些衡器，特 别是在冶金、石化、煤炭等行业，大型衡器已由秤量几十吨发展至几百吨,个别地方还有上千吨的载荷 量。同时，随着物流业的迅速发展，大吨位载重汽 车每车的运输量已超过百吨。上百吨的汽车衡，几 百吨的轨道衡、天车秤、车载秤，以及上千吨的料斗 (罐）秤也应运而生。

目前，我国一些县级法定计量检定机构的标准 缺码相对不足，大部分县级法定检定机构只有20kg或25kg的小砝码5 ~ 10t,即使是省、市级检定机构 也只有30t的汽车检衡车。一些有独立检定权责的 特大型企业，其检测手段相对比较齐备，不但有一 定量的吨级缺码，还有比较稳定的替代物。

对于衡器来讲，标准器不足是一个问题， 另一个问题是检测时安放标准器的位置。绝大多 数衡器由于受到使用现场空间的影响，无法预 先设计出安放标准器的位置，这也是必须考虑特殊 检测方法的原因。

1.地磅准确度的条件

保证地磅准确度的条件为：设计制造的合理， 使用环境正常，通过检定而量值传递准确。

1.1正确的量值传递

在JJG555—1996《非自动秤通用检定规程》中， 针对贸易结算用地磅可以用两种方法来检测：一种 是用足量的标准砝码，但检定地磅用标准砝码的误 差，应不大于衡器相应秤量大允许误差的1/3;另 一种是按规定的“替代物”，允许用少量标准砝码和 替代物结合使用。

替代法规定，当被检定秤的大秤量大于It 时，可使用其它恒定载荷来替代标准砝码,前提是 至少具备It标准砝码或是50%大秤量的标准砝 码,两者应取其大者。满足以下条件，标准砝码的数量可以减少，而不是大秤量的50%。

若重复性误差不大于0. 3e,可减少至35%大 秤量;若重复性误差不大于0. 2e,可减少至20% 大秤量;重复性误差是将约为50%大秤量的砝 码，在承载器上施加3次来确定的。

35%大秤量时需要替代2次，即 7(0. 3e)2 + (0. 3e)2 = 0. 42e < 1/3(1. 5)e 20%大秤量时需要替代4次，SP 74 x (0. 2e)2 = 0. 4e < 1/3(1. 5)e

1.2合理的设计制造

在质量保证体系文件中，明确指出任何产品的 质量是设计出来的，地磅这类产品也不例外。要想 保证一台地磅的使用准确度,必须确保组成地磅的 4部分的质量。即：保证承载器的刚度、强度；保证 基础（包括结构）的承载力和平整性;保证称重显示 仪表的线性、灵敏性、稳定性;保证称重传感器的准 确度、可靠性等等。

1.3正确的检测方法

在JJG555—1996《非自动秤通用检定规程》中 针对“偏载”检测，介绍了承载器在4种情况下的不 同检测方法，比较全面地囊括了目前存在的各种衡 器的偏载检测问题,但在执行中还存在不少问题。

例如：对于2000e的秤量点，当e = 20kg时,恰 好该点重量为40t。用T6F检衡车进行检测，一般 会顺利通过。如用砝码小车40t进行检测，就会带 来问题。因为规程中没有明确检测设备,也没有明 确检测车辆停放位置。假如40t的砝码小车停放在 支撑点上方，可能不会有较大误差，但是当砝码小 车停放在两个支撑点中间或者在承载梁的中间时， 可能就会产生比较大的误差。

2.几种检测方法比较

2.1符合法规的方法

计量检定规程认可的检测方法有以下几种：

1）标准砝码法:标准砝码法即是使用砝码检测 被检地磅的全部计量性能,所使用砝码的误差必须 是被检地磅相应枰量值大允许误差的1/3。但是 对于被检定地磅，在检定时必须测试大秤量的秤量准确度，而在后续检定时秤量测试可根据实 际使用情况，如果不测试至大秤量，至少测试至2/3大秤量。这样对于大型地磅来讲就需几十 吨,甚至上百吨的标准砝码。如前所述，目前各地 计量监督部门根本没有如此多的标准砝码，只好采 用替代法或只检测到前面的部分量程。

2）集成式检测方法:在法制计量组织所制 定的R61《重力式自动装料衡器》、R107《非连续累 计式自动衡器》和R134《动态公路车辆自动衡器》 三个建议中都提到了一种检测方法，即“集成 检定法”。这种方法是使用被测衡器的自有装置确 定被称物品质量的约定真值，主要用于检测被测衡 器的动态秤量准确度指标。使用这种检测方法的 前提:一是要求被测衡器的静态秤量准确度必须达 到一定指标，并且要有一定的软件和硬件条件来保 证检测过程正常运行;二是集成式检测方法是针对 自动衡器使用的。

2.2须要进行探讨的方法

鉴于目前我国在检测大型电子衡器中存在的 问题，在此探讨几种检测方法的可行性，以解决检 测中出现的一些难题。

2.2.1叠加法（比对法）

自1982年提出用叠加式标准机检测负荷 传感器的工作原理和实施途径，1989年被列人力值 计量器具检定系统框图，1992年叠加式标准机检定 规程颁布实施以来，叠加式标准机已在全国各传感器生产单位普遍得到使用。

叠加法可以检测准确度高于衡器的称重传感 器，为什么不能用来检测衡器呢？这首先是一个立法问题,即在有关检定规程中确立叠加法检定衡器 的可行性地位；其次是具体的检测方法和步骤问题，即如何检测偏载，如何进行不同秤量值的性能 检测，如何进行鉴别力的检测等等；关键是衡器本身的结构如何满足这种方法的实施问题。

如果用叠加法来检测一台衡器的方法可行，那 么检衡车上拉的就不是标准砝码，而是液压系统和 检测结构了。这不论从载重量上，还是运输的安全 性上都好得多。当然,用叠加法检测衡器还有一些 技术问题有待解决。

2.2.2计算法

输出信号=供桥电压x称重传感器灵敏度x 载荷当量值/(称重传感器数量x称重传感器大 秤量）。首先，检测出空载状态时的输出信号值;其 次，加1/*秤量标准砝码,并检测出此时的输 出信号值；然后,再连续加两个1/*秤量标准 細，检测出此时的输出信号值，并比较其线性；如 果有条件，可再加一定量值的标准砝码，测出其输 出信号值，且与前线性进行比较。

计算法是一种综合控制法，我们可以根据制 造单位所提供的承载器计算参数，将有限的标准 砝码集中放置于承载器的局部位置，用百分表或 钢尺测量出承载器的变形量，来核对制造单位所 提供的计算参数。这样检测者不但得到该秤量 值的计量误差，同时也得到该衡的承载能力 指标。

2.2.3工厂检测法

有人认为数字式地磅可以在出厂前将有关参 数设置进称重显示器和数字式传感器中，产品到使 用现场就没有必要测试了。这种方法对于允许误 差大的产品，可能是可行的。但由于受到产品结构 和现场安装条件的限制，如：称重传感器安装位置 有偏差,各只称重传感器的承受载荷有不同变化； 承载器设计结构与实际有出入；加工工艺控制有问 题，承载器结构形变大小不一；基础高度不一致;基 础施工工艺控制有问题等。可能测试结果会超出 大允许误差,不易推行。

2.3几种检测方法的比较

表1对各种检测方法的适用范围、使用效果、使 用成本进行了比较。

3.今后的工作

3.1立法问题

在R76《非自动衡器》建议中针对检定标准 器的问题,列出三条内容:砝码、辅助检定装置、标准 按码的替代;如果地磅配备辅助检定装置,或以单独 的辅助装置检定时’则该装置的大允许误差应为所 检载荷大允许误差的1/3。而这个内容在 JJG555—1996《非自动秤通用检定规程》中是没有的， 这也就是我们要求立法的依据。在建议中，对 “辅助检定装置”只有如下解释:该装置的大允许 误差应为所检载荷大允许误差的1/3。那么，我们 前面所讲的几种方法是否可行,是否还有其他方法呢？这就应在立法前对这些方法进行测试筛选。

3.2数据测试

建议在修订产品标准和检定规程之前，国家有 关行政管理部门组织有关专家,针对几种采用辅助 检定装置检测的方法进行研究分析，对行之有效的 方法定出检定大纲，然后再组织人员进行较大范围 的测试，在对此数据进行分析后再提交有关技术委 员会研究。

4.结束语

以上是个人一点不成熟的想法，与大家交流的 目的是为了抛砖引玉，与同行商榷，集思广益，使大 型地磅的检测工作简单、便捷,且准确可靠。