電子秤傾斜帶來(lái)的示值誤差是電子秤檢定和使用中不可忽視的問(wèn)題，它直接 影響檢定結論和稱(chēng)量結果的準確。引起電子秤傾斜的原因有多種，本文結合一些電子秤生產(chǎn)狀 況進(jìn)行探討。

1.引言

電子秤通過(guò)傾斜試驗確定其處于標準位置 不傾斜的示值與處于傾斜位置的示值之差的絕 對值是否超過(guò)最大允許誤差。GBA 23111-2008 《非自動(dòng)衡器》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國標23111”第 3.9.1.1規定，“衡器處于標準位置不傾斜的 示值與傾斜位置的示值任何方向傾斜到極限值 之差的絕對值不應超過(guò)：

—除II級衡器外，在無(wú)載荷時(shí)為2個(gè)檢定 分度值衡器在標準位置無(wú)載荷時(shí)首先已調到零 點(diǎn)；在自行指示秤量和最大秤量時(shí)，為最大

允許誤差（在無(wú)載荷時(shí)，衡器在標準位置和傾斜 位置均已調到零點(diǎn)I?！?/span>

所謂傾斜極限，是指電子秤水準泡上的標記 如一個(gè)圓圈所對應的值，通常為2mm。當水準 泡中的水泡顯示偏離中心位置且邊緣觸及至該標 記時(shí)，表示已達到最大允許傾斜，即傾斜極限值。

2.傾斜試驗誤差測試

將電子秤縱向向前、后兩頭傾斜；橫向向左、 右兩側傾斜，每個(gè)方向的前、后兩頭傾斜之間或 左、右兩側傾斜之間，秤均不得置零。每個(gè)傾斜 位置的測試誤差都應與該傾斜位置的零點(diǎn)域零 點(diǎn)附近值，如10e)偏差進(jìn)行修正。

2.1空載時(shí)傾斜誤差測試 在標準位置將電子秤置零，然后縱向傾斜至 水準泡極限值。記下零點(diǎn)域零點(diǎn)附近的值，如 10e)示值，橫向重復這一測試。

2.2承載時(shí)的傾斜試驗誤差測試 在標準位置將電子秤置零，在接近500e和最 大秤量進(jìn)行兩次稱(chēng)量。卸載，縱向傾斜至水準泡 極限值進(jìn)行稱(chēng)量測試。然后橫向傾斜重復這一測 試程序。

測試后電子秤的傾斜誤差應符合：

空載荷時(shí)，I E10-Ev0 Imax^Ze。

承載時(shí)，I Ec1-Ecv Lax^ IMPE |

Ev=/F+0.5e- Mv-L (F=1,2,3,4,5),/f =示值,/iv=

附加載荷；

Ecv=Ev-Ev0i其中Ev0=零點(diǎn)或零點(diǎn)附近值的誤

差；

以一臺最大秤量15kg,檢定分度值5g的電 子秤為例，傾斜誤差測試記錄如表1所示。

三、傾斜試驗誤差與傾斜角

將一載荷m放置于處于水平狀態(tài)的電子秤的 承載器上，載荷m受地球引力的作用產(chǎn)生重力P P=mg，g為重力加速度，力的方向垂直于電子秤 稱(chēng)重傳感器和水平基準臺面如圖1所示。當電 子秤傾斜時(shí)，電子秤與水平基準臺面形成一傾斜角a，作用在稱(chēng)重傳感器上的重力P被分解為平 行方向的分力P1和垂直方向的分力P2如圖2所 示,P2=P X cosa,此時(shí)電子秤傾斜產(chǎn)生了示值誤 差。由于P2?P,因而傾斜產(chǎn)生的示值誤差傾斜 試驗誤差理論上應為負誤差。

以中準確度級的電子秤為例，其檢定分度值 為e,檢定分度數為n,且n=3000,其稱(chēng)盤(pán)和上托 架的總質(zhì)量為565g相當于113〗，依據“國標 23111”規定，其傾斜試驗誤差的測試載荷和最大 允許誤差如表2所示。

由于承載時(shí)的傾斜試驗誤差應與該傾斜位置 的零點(diǎn)域零點(diǎn)附近的值，如10〗偏差進(jìn)行修正，傾斜試驗誤差測試時(shí)電子秤在表2所示測試點(diǎn)的示值變化達到最大允許誤差絕對值時(shí)，稱(chēng)重 傳感器所受的力P2分別為（123-2.0) e、613-2.5)e 和(3113-3.5)e,若相應的傾斜角分別為a 1、a 2、a 3, 則：

Cosa1=(l23-2)e/123e=0.9837 a1=10°21/ ；

Cosa2= (613-2.5) e/613e=0.9959 a2=5°11,； Cosa3= (3113-3.5) e/3113e=0.9989 a3=2°4V ；

電子秤傾斜試驗最大允許誤差對傾斜角大小 的要求與電子秤的檢定分度數有關(guān)，檢定分度數 越大，電子秤在使用或檢定時(shí)對其傾斜角要求就 越小，分度數為3000的電子秤在最大秤量時(shí)傾斜 角應不大于2°41',而檢定分度數為6000的電子 秤則要求不大于1°59'。

四、傾斜角的產(chǎn)生

為了解決傾斜帶來(lái)的示值誤差問(wèn)題，電子秤 安裝了水平指示器通常為圓型水準泡和水平 調整腳，便于檢定或使用時(shí)水平調整。但常有經(jīng) 調整后被認為處于“水平”狀態(tài)的電子秤，仍然 存在傾斜誤差，其誤差值甚至超過(guò)“國標23111” 規定的最大允許誤差；電子秤傾斜時(shí)作用于稱(chēng)重 傳感器上的重力被分解為垂直方向的力和水平方 向的力之后，理論上示值應減小，示值誤差值應 為負值，代表作用力在減少。而表1所示的傾斜 誤差測試結果，向后方向傾斜誤差是正值，這又 是為什么？原因是多方面的。

㈠水準泡的選擇

電子秤通常用圓形水準泡作為水平指示器。 在上述舉例中，分度數n=3000的中準確度等級電 子秤，要符合“國標23111”所規定的傾斜誤差要 求，其傾斜角應不大于2°41'即為傾斜極限值，達 到這角度值時(shí)，水準泡的水泡應偏離中心位置 2mm且邊緣觸及分劃圈。

GB 1146-2009《水準泡》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“國標 1146” 3.2對圓形水準泡的角值定義為：“指汽泡 由分劃圈中心沿任意徑向移動(dòng)2mm時(shí)水準泡的傾 斜角”。因此，電子秤的傾斜極限值就等于圓形水 準泡的角值。如圖3所示，水準泡汽泡直徑為D1, 分劃圈直徑為D2, D2-D1=2mm。在不考慮稱(chēng)重傳 感器和水平指示器安裝不水平等因素，檢定分度 數為3000的電子秤，其傾斜試驗誤差若要符合 “國標23111”要求，水準泡的角值應不大于2° 41'

目前市場(chǎng)供應的圓形水準泡多有DrD1值小于2mm的現象,較好為的1.8mm,差一點(diǎn)的為1.0mm, 其角值和分劃線(xiàn)的標注也不符合“國標1146”要 求。以某廠(chǎng)生產(chǎn)的圓形水準泡為例，標注角值為 43', D2-D1=1.3mm,換算為“國標1146”所規定的 水準泡，其角值應為43'x2.0mm/1.3mm=1°6'。因此, 實(shí)際選擇水準泡時(shí)，應注意非標水準泡角值的折算, 應考慮稱(chēng)重傳感器和水平指示器安裝不水平等因素, 留有㈠定的余量。

（二）水準泡的安裝

電子秤水準泡安裝的位置通常在底座或外殼 上蓋。水準泡的安裝應以稱(chēng)重傳感器的受力面為 基準，將標準水平儀放置其上橫向、縱向調整水 平后，安裝水準泡，并定位。確保檢定或使用電 子秤時(shí)只需調好水準泡，稱(chēng)重傳感器就處于水平 狀態(tài)下，被稱(chēng)物體的重力作用力垂直作用在稱(chēng)重 傳感器上。

有的企業(yè)水準泡安裝的基準面選擇在稱(chēng)重傳 感器上托架或秤盤(pán)上。安裝水準泡時(shí)，將標準水 平儀縱橫放置于托架或秤盤(pán)上，通過(guò)電子秤的水 平調整腳調整水平，再將水準泡裝入槽中調水平、 緊固。電子秤承載結構中，秤盤(pán)放置在托架上， 托架通過(guò)墊片與稱(chēng)重傳感器連接在㈠塊。秤盤(pán)有 高低，墊片兩端厚薄有別，安裝傳感器的上托架工作面與傳感器載荷承受面不平行，都是影響水 準泡準確安裝的因素。我們曾對不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的 電子秤進(jìn)行測試，將標準水平儀分別放置在電子 秤托架上和秤盤(pán)上，調好水平。然后取托架和秤 盤(pán)將標準水平儀放置在稱(chēng)重傳感器上進(jìn)行比較， 所測水平度均不同。不同水平度小則相差37大 則相差2。以上。因而，正確選擇水平基準面安裝 水準泡能有效減少電子秤的傾斜試驗誤差。

安裝在電子秤外殼上蓋的水準泡，無(wú)法以稱(chēng) 重傳感器的受力面作為水準泡水平基準面，只能 以工作臺面作為水準泡安裝的水平基準面。如此 安裝水準泡的電子秤，傾斜試驗誤差離散性大， 難以控制，除與上述因素有關(guān)外，還與外殼上蓋 加工精度、鋼性、安裝時(shí)與秤底座結合效果等因 素有關(guān)，建議電子秤水準泡不能設計在結構外殼 上蓋上。

（三）安裝水準泡的工作臺面

當水準泡的安裝無(wú)法用標準水平儀比較確定 時(shí)，安裝水準泡的工作臺面的水平度就很關(guān)鍵。 在個(gè)別企業(yè)發(fā)現，安裝臺的水平度用土工用的水 平儀簡(jiǎn)單地檢測。更有甚者，隨便找個(gè)工作臺作 為水準泡安裝臺，不經(jīng)過(guò)水平度測量，或直接在 地上安裝。安裝時(shí)只將電子秤四個(gè)水平調整腳旋 到底，放在安裝臺上，將水準泡調水平、固定。 且不論電子秤調整腳等部件的尺寸誤差，僅安裝 臺的不水平度就可能給電子秤帶來(lái)很大的傾斜試 驗誤差，甚至超過(guò)“國標23111”的規定。

五、結束語(yǔ)

電子秤水準泡的安裝應在水平臺面上進(jìn)行， 安裝時(shí)應找好水平基準面，通過(guò)標準水平儀比對， 減少水準泡安裝的不水平帶給電子秤的傾斜試驗 誤差。