通過(guò)論述汽車(chē)衡檢定過(guò)程中存在的問(wèn)題,來(lái)說(shuō)明改進(jìn)檢定方法的必要性,并且探討了 2 種新檢定方法的可行性。
固定式電子衡器是目前世界上技術(shù)最為成熟的稱(chēng)重計量器具,量大面廣,廣泛應用于冶金、化工、鐵路、港口及工礦企業(yè)各種載重車(chē)輛及貨物計量,以及貿易結算、生產(chǎn)過(guò)程中稱(chēng)重流程的工藝控制,是企業(yè)提高稱(chēng)重計量現代化水平的理想計量設備。隨著(zhù)工業(yè)和物流業(yè)的發(fā)展,特別是高速公路的普及,公路運輸業(yè)能力的不斷提高,大噸位載重汽車(chē)的每車(chē)裝載量甚至超過(guò)了百?lài)?,相應的衡器的量程也越?lái)越大,已出現有 200t 的汽車(chē)衡。而現行對汽車(chē)衡的檢定還是依據1997 年批準的《數字指示秤檢定規程》,在平時(shí)檢定過(guò)程中往往會(huì )帶來(lái)很多無(wú)法克服的問(wèn)題。
1.檢定過(guò)程中存在的問(wèn)題
1. 1 檢定條件的限制
由于長(cháng)期以來(lái)國家在計量基礎建設方面投資不足,造成一些縣市級計量檢定單位的標準器具嚴重不足,縣級乃至市級檢定部門(mén)僅擁有砝碼總量 5t ~ 50t 左右,用這些砝碼去檢定 100t 甚至200t 的汽車(chē)衡是遠遠不夠的。
即使有了足夠量的標準砝碼,怎樣安全有效地把這些砝碼運輸到檢定現場(chǎng)也是一個(gè)很困難的問(wèn)題。除了要付出較昂貴的運輸費用外,由于地形、橋梁、道路的限制,大量砝碼也不適合長(cháng)途運輸。1t 一個(gè)的砝碼在運輸過(guò)程中必須使其固定在車(chē)廂內,否則很容易因顛簸移位造成車(chē)輛偏載而發(fā)生事故。
1. 2 偏載測試達不到規程要求以一臺 100t 的汽車(chē)衡為列,臺面尺寸為 3. 5m× 20m,有 8 個(gè)支承點(diǎn)。規程要求每個(gè)支承點(diǎn)加載標準砝碼為 max / ( N - 1) ,約為 14t,秤臺面積為 70m2 ,一個(gè)支承點(diǎn)加載面積為承載器的 1 /N,約為 8. 75m2 。每個(gè) 1t 砝碼底面積約為 0. 7m2 ,如果按照檢定規程要求不疊放、不超界,理論上最多能放 12 個(gè)。但實(shí)際上由于 1t 砝碼結構形狀和吊車(chē)吊放不緊湊等原因,每個(gè)支承點(diǎn)僅能放置 8 ~ 10 個(gè)左右,達不到規程要求的 14t。
1. 3 稱(chēng)量測試離規程要求有一定差距按檢定規程要求,須進(jìn)行 5 個(gè)測試點(diǎn)的測試: 最小秤量、500e、2000e、50% 最大秤量、最大秤量,在各測試點(diǎn)加卸砝碼,合計所需加卸砝碼總量之大,是任何一個(gè)檢定部門(mén)都無(wú)法去完成。這里所計算的工作量?jì)H為較順利地完成一臺電子汽車(chē)衡檢定的工作量。實(shí)際檢定過(guò)程中,這種情況較少,往往由于基礎、限位、接地、屏蔽、系統聯(lián)接等等原因,檢定過(guò)程需要調整、反復,其所需人力物力資源就可想而知了。
同時(shí),檢定規程對標準砝碼替代問(wèn)題也做了相應的規定。當被檢衡器的最大秤量大于 1t 時(shí),沒(méi)有足夠多的標準砝碼檢測全部計量性能時(shí),允許使用其他恒定載荷替代標準砝碼,其前提是至少具備 1t 標準砝碼( 或者是最大秤量 50% 的標準砝碼) ,兩者取其大者。在滿(mǎn)足以下條件時(shí),標準砝碼的數量可以減少: 若衡器的重復性誤差不大于 0. 3e,可減少至最大秤量的 35% ; 若衡器的重復性誤差不大于 0. 2e,可減少至最大秤量的 20% 。重復性誤差是將約為最大秤量 50% 的載荷,在承載器上施加三次來(lái)確定的。采用最大秤量 35% 的標準砝碼需要替代兩次,采用最大秤量 20% 的標準砝碼需要替代四次。在目前 80t、100t 的電子汽車(chē)衡如此普及的情況下,即使使用 35% 最大秤量的標準砝碼替代兩次,也需要較長(cháng)的時(shí)間和較大的人力物力。更何況隨著(zhù)測試時(shí)間的加長(cháng),會(huì )將一些無(wú)關(guān)的誤差帶到稱(chēng)量誤差中來(lái)。
2.新的檢定方法的探討
鑒于上述所說(shuō)的在檢定汽車(chē)衡中存在的問(wèn)題,我想在此探討以下幾種檢定方法的可行性,以解決檢定中的難題。
2.1疊加法( 對比法)
其實(shí)疊加法由來(lái)已久,自從 1982 年首次提出用疊加式標準機檢測負荷傳感器,1989 年被列入力值計量器具檢定系統框架圖,1992 年疊加式力標準機檢定規程實(shí)施以來(lái),疊加式標準機已經(jīng)在全國各傳感器生產(chǎn)單位普遍得到使用。如果用疊加法來(lái)檢測一臺衡器可行的話(huà),那么以后檢衡車(chē)上拉的就不是標準砝碼,而是液壓系統和檢測結構了,這樣不論從載重量上,還是運輸的安全性和經(jīng)濟性上都好了很多。在這方面,福建省計量院走在了前列,他們研究出一種切實(shí)可行的、可運用于現場(chǎng)的自定位加卸荷測量裝置,很好的解決了檢定過(guò)程中的難題。
但是用疊加法檢定衡器還存在一些問(wèn)題。首先是一個(gè)立法的問(wèn)題,即在有關(guān)的檢定規程中要確立疊加法檢定衡器的可行性地位; 其次是具體的檢定方法和檢定步驟問(wèn)題,比如如何檢定偏載,如何進(jìn)行不同稱(chēng)量值的檢定,如何進(jìn)行鑒別力的檢定等等; 最后還要考慮一些技術(shù)方面的問(wèn)題,比如檢測結構如何設計、比如能否以點(diǎn)代面、比如怎樣保持力源的穩定等等。
2.2計算法
基本思路: 利用稱(chēng)重傳感器靈敏度原理,通過(guò)便攜式標準檢測設備測量汽車(chē)衡外加載荷的mV 輸出信號,計算外加載荷實(shí)物的理論重量; 然后,利用少量砝碼的疊加,對外加載荷實(shí)物的理論重量進(jìn)行補償修正,從而得出外加載荷實(shí)物的實(shí)際重量。此方法的理論基礎為在額定載荷作用下,稱(chēng)重傳感器的輸出為稱(chēng)重傳感器供橋電壓 × 稱(chēng)重傳感器輸出靈敏度。當系統為幾只稱(chēng)重傳感器并聯(lián)組成時(shí),通過(guò)便攜式標準檢測設備測量出大型衡器的外加載荷實(shí)物的 mV 輸出信號,則: 外加載荷的理論值 = ( 稱(chēng)重傳感器數量 × 稱(chēng)重傳感器額定載荷 × 輸出信號) / ( 稱(chēng)重傳感器供橋電壓× 稱(chēng)重傳感器輸出靈敏度).
采用計算法的前提是衡器制造廠(chǎng)商必須提供以下相關(guān)參數: ( 1) 稱(chēng)重傳感器的主要技術(shù)參數; ( 2) 承載器的設計剛度參數; ( 3) 電子汽車(chē)衡基礎的承載力應足夠大;( 4) 稱(chēng)重顯示器線(xiàn)性指標參數。此外每次檢定必須對供橋電壓測量值、稱(chēng)重傳感器輸出信號測量值、稱(chēng)重傳感器靈敏度偏差值進(jìn)行修正。
隨著(zhù)大型汽車(chē)衡的普及,汽車(chē)衡的檢定顯得尤為重要。然而舊的檢定規程以及檢定方法在實(shí)際操作中問(wèn)題百出,越來(lái)越不切實(shí)際。因此,新檢定方法的探討和新檢定規程的確立就顯得尤為急切,只有那樣,才能使我們的檢定工作更加簡(jiǎn)單可靠、更有效率,才能更好的進(jìn)行量值傳遞,為社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展保駕護航。