本文介紹了影響小稱(chēng)量電子衡器——— 電子計價(jià)秤準確度的主要 5 種因素:⑴重物沖擊;⑵ 附加物;⑶ 振動(dòng)和風(fēng)力;⑷環(huán)境溫度;⑸環(huán)境濕度.酸、堿物體。 同時(shí)也介紹了選擇電子計價(jià)秤時(shí)的注意事項和定期檢定以保證電子計價(jià)秤的準確度。
0.引言
電子計價(jià)秤集稱(chēng)重傳感器技術(shù)、微計算機技術(shù)、數字顯示技術(shù)為一體, 是電子衡器的典型代表。電子計價(jià)秤的工作原理簡(jiǎn)單地說(shuō) , 就是由傳力機構將所受到的壓力 (物體重量 )通過(guò)傳感器轉換成電信號 ,再由顯示儀將電信號轉換成數字信號 , 最后由顯示屏顯示出來(lái)的自動(dòng)計量衡器。電子計價(jià)秤具有稱(chēng)重快速、計價(jià)準確、透明度高、成本較低等特點(diǎn) , 深受用戶(hù)和消費者的歡迎。電子計價(jià)秤現已成為我國目前使用最廣、數量最多的一種電子衡器。然而 ,電子計價(jià)秤雖然有上述諸多優(yōu)點(diǎn) , 但如果使用不當 , 誤差仍然在所難免。筆者認為掌握電子計價(jià)秤的性能, 正確操作和使用電子計價(jià)秤 , 是保證其準確度 , 減少誤差的關(guān)鍵?,F就結合本人多年對此類(lèi)電子秤檢定和維修的實(shí)踐經(jīng)驗, 談?wù)動(dòng)绊戨娮佑媰r(jià)秤準確度的幾方面因素及其對策, 供廣大使用者參考。
1.電子秤精確度干擾因素分析
(1)重物的沖擊對電子計價(jià)秤的干擾電子計價(jià)秤在使用過(guò)程中要避免重物對秤盤(pán)的沖擊。盡管在秤體結構和傳感器的設計中采取了防
撞限位措施 , 但劇烈的沖擊可能使傳感器限位措施在未及起作用之前就受到損傷, 使其電參數發(fā)生變化 , 從而影響秤的測量準確度 , 嚴重的還會(huì )導致傳感器零位改變, 甚至導致秤不進(jìn)行工作。因此在稱(chēng)重時(shí) , 被稱(chēng)重物體應盡量輕放, 尤其是硬、重物體更應輕拿輕放 ,以免對秤體產(chǎn)生沖擊而影響其準確度。
(2)附加物對電子計價(jià)秤的干擾電子計價(jià)秤在使用過(guò)程中 , 為了方便起見(jiàn), 附加秤盤(pán)是最普遍的現象??捎脩?hù)在附加秤盤(pán)時(shí) , 往往
忽略附加秤盤(pán)的自身重量, 認為只要隨意拿一個(gè)秤盤(pán)放在秤上 , 按 “ 去皮”鍵進(jìn)行去皮即可, 卻不知這樣一來(lái) , 就使秤的工作狀態(tài)處于去皮狀態(tài), 而在這種狀態(tài)下, 秤本身具有的零跟蹤功能失效, 會(huì )使秤產(chǎn)生不穩定或漂移。因此, 對于附加秤盤(pán)最好將其作為初始皮重, 在開(kāi)機時(shí)就去掉 , 一般說(shuō)來(lái), 最大稱(chēng)量為 3 千克電子秤的附加盤(pán)重量應小于 0.5千克, 6 千克盤(pán)重小于 1.5千克, 15 千克盤(pán)重小于 3.5千克。
(3)振動(dòng)和風(fēng)力對稱(chēng)量準確度的干擾對于最大秤量 15千克、分度值為 5 克的電子計價(jià)秤, 輕微的振動(dòng)和風(fēng)力對稱(chēng)量準確度的影響不大 ,而對最大稱(chēng)量?jì)H 200克、分度值為 0.1克的電子計價(jià)秤 , 振動(dòng)和風(fēng)力會(huì )使顯示數字跳動(dòng), 使秤處于不穩定狀態(tài) ,無(wú)法正常工作。所以, 需要在戶(hù)外工作的 , 應選用最大稱(chēng)量為 3 千克以上的電子計價(jià)秤 , 而使用3 千克以下的秤 , 應在室內并在堅硬的水泥臺面上使用。
(4)環(huán)境溫度對稱(chēng)量準確度的干擾
電子計價(jià)秤在設計時(shí) , 為了使傳感器能夠適應溫度的變化 , 增添了溫度補償功能 , 使傳感器具備了對輸出零點(diǎn)和輸出靈敏系數的自動(dòng)補償能力 , 使它能自動(dòng)地根據環(huán)境溫度的變化來(lái)補償變量。雖然傳感器具備了這個(gè)功能 , 但是就整個(gè)電子計價(jià)秤來(lái)說(shuō), 其適應環(huán)境溫度的范圍并不是沒(méi)有限度的。所以 , 國家對其使用溫度和貯藏溫度作了嚴格的規定 :要求在 -10℃ ~ +40℃的使用溫度和 -30℃ ~ +80℃ 的貯藏溫度內保證準確度指標 , 如果環(huán)境溫度超過(guò)此范圍 , 稱(chēng)量準確度可能會(huì )受到影響。因此, 在超高溫或低溫環(huán)境中工作時(shí), 應盡量避免溫度影響其準確度的因素。
(5)環(huán)境濕度和酸、堿物體對秤的干擾國家標準對于Ⅲ級秤要求在環(huán)境濕度 ≤90%保證其準確度指標 , 要求避免接觸酸、堿氣體或液體。
對于沒(méi)有特殊處理的電子計價(jià)秤 , >90%濕度和酸、堿氣體或液體侵蝕電路, 會(huì )使電路參數發(fā)生變化 , 甚至使電路遭到破壞。同樣, 在惡劣環(huán)境下使用的電子計價(jià)秤 , 長(cháng)期使用后 , 大量的污垢會(huì )依附在電子計價(jià)秤的外部, 不但阻礙電子計價(jià)秤的正常使用, 還會(huì )影響對示值的觀(guān)察。對于這種狀況下的電子計價(jià)秤 ,應定期進(jìn)行維護清理, 但不要用水和其它溶劑沖洗 , 以防短路。
2.干擾因素的排除
(1)根據稱(chēng)量和價(jià)格選擇合適的電子計價(jià)秤除以上五個(gè)因素影響電子計價(jià)秤的準確度外, 根據物品的稱(chēng)量大小和價(jià)格的高低選擇適合的電子計價(jià)秤, 也是盡量減少誤差的一個(gè)方面。眾所周知 ,電子計價(jià)秤的準確度是相對最大稱(chēng)量而言, 而不是比率精度。例如準確度同樣是 1 /3000 的 3 千克秤和 15千克秤 , 前者出廠(chǎng)時(shí)的最大稱(chēng)量誤差為 1.5 克, 而后者為 7.5克 ;前者最小稱(chēng)量允許誤差為 0.5 克 , 而后者為 2.5 克。由此可見(jiàn), 同一精度不同量程的秤 ,其誤差是不同的。秤的誤差是與秤的稱(chēng)量大小成正比的 , 稱(chēng)量越大的秤, 誤差也越大 , 反之則越小。因此, 選擇電子計價(jià)秤要與物品的稱(chēng)量和價(jià)格來(lái)確定。如以賣(mài)茶葉和雞蛋為例 , 茶葉價(jià)格較貴, 且多數情況以克出售, 選用 3千克以下的秤比較適合 ;雞蛋則價(jià)格相對便宜 , 且每次出售的份量多在若干千克以上, 應選用 6千克或 15 千克的秤較為理想。
(2)定期檢定以保證電子計價(jià)秤的準確度電子計價(jià)秤因使用和環(huán)境及器件老化的影響, 準確度會(huì )發(fā)生變化 , 定期檢定可以對使用階段電子計價(jià)秤的計量性能作出綜合判斷 , 找出影響其準確度的原因 , 更換損壞的器件 , 并可對失準的電子計價(jià)秤進(jìn)行及時(shí)的校正 ;以維護秤的準確度。
(3)利用數字濾波技術(shù)抗干擾電子秤受干擾的強度、時(shí)間都是隨機的, 采集到的數據誤差也是隨機的 ,為克服隨機干擾引入的誤差 ,硬件上可采用濾波技術(shù), 軟件上可采用軟件算法實(shí)現數字濾波。數字濾波的優(yōu)點(diǎn) :數字濾波無(wú)須硬,只有一個(gè)計算過(guò)程 ,可靠性高,不存在阻抗硬件 ,不存在阻抗匹配問(wèn)題,尤其是數字濾波可以對頻率很低的信號進(jìn)行濾波,這是模擬濾波器做不到的 ;數字濾波是用軟件算法實(shí)現的,多輸入通道可共用 1 個(gè)軟“濾波器”,從而降低系統開(kāi)支 ;數字濾波可以方便地通過(guò)修改濾波程序或運算參數改變其濾波特性 , 這對于低頻、脈沖干擾、隨機噪聲等特別有效。對于在某些生產(chǎn)現場(chǎng)條件惡劣 ,物料的形狀差異很大 , 脈沖干擾嚴重的地方使用的 ,應采用數字濾波對其沖擊干擾進(jìn)行濾波。常用的數字濾波器算法有程序判斷法、中值判斷法, 算術(shù)平均值濾波法, 加權濾波法,滑動(dòng)濾波法等, 為提高濾波效果, 可以把 2種以上數字濾波器組合成多級數字濾波器。