关于大型地磅检定若干问题探讨
本文介绍了一种提高大型地磅称量线性校准检定的方法，可以很好地解决 当前因标准砝码不足，称重系统称量准确度无法保证的难题。
地磅进行称重时，显示量值并不是称 量物体质量的真值，其误差值的大小，表明了该 地磅准确度的高低和可信赖的程度。随着地磅向大型化，数字化方向的发展，原来 套用JJG539- 1997〈〈数字指示秤》计量检定规程， 由于在实际检定工作无法做到，如2000e, 50% Max, 100 % Max的称量校准，地磅的准确 度难以保证。本人通过十几年现场检定的工作经 验，来谈一下影响大型地磅准确度的原因 及解决办法。
评价地磅准确度通常有两种方法：
第一种方法实验方法：用一准确度比地磅高三倍及三倍以上慶计量管理的砝码， 按_定步骤来加以测定，从而确定出该地磅的准确度。这种方法比较直观，也比较准确， 故得到普遍采用。我们通常称之为地磅的 检定，而且是判定一台地磅合格与否的唯一途径。
第二种方法：是用误差分析与误差估算的方 法，即首先弄清该地磅各项误差来源及大 小，然后进行合成。这种方法不但很麻烦，而且有 的误差往往不能确知其大小。所以，人们更愿意采 用第一种方法。
我认为要从根本上解决大型地磅称量的 准确度问题，在现有的条件下应该从以下三个方面 入手。第一，支承传感器承重板的安装；第二，经 济，合理检定的方法。第三，要立法，尽快地出台 一部《电子汽车衡检定规程》来调整和规范检定工 作，提高大型地磅检定的准确度。
一、基础及秤体安装
重点是支承传感器承重板的安装，每块承重板 中心和四角的高差应控制在1mm之内，相邻两块 承重板之间的高差也应控制在1mm之内，否则， 绝对不允许秤体安装。
说明：1、地磅生产厂家只管生产，检 定部门只管秤体安装后的检定，用户只管使用。支 承传感器承重板的安装这一环节，是地磅从 生产到使用管理最薄弱的环节。目前也是对大型地磅准确度影响最大的盲点问题。不了解这 一环节的重要性，没有高度责任心，高度敬业精 神的人是做不好这项工作的。这是一个需要经纬 仪观测，扶标尺杆，调节螺栓三人通力配合反反 复复，十分精细的繁琐工作。如果这一环节控制 不好，那么，地磅各个传感器受力不均匀， 各传感器技术参数变化不均会造成一些传感器提 前损坏。加上因承重板高差较大，秤体受力不均 产生形变的内应力会消耗一部分载荷量。使得整 个称重系统的信号输出将会产生较大的非线性度， 滞后和失准。现实以我们有限的砝码，和现在使 用的检定方法，再加上称重系统强大的四角平衡 能力对偏载误差的掩盖只、能说被检点局部是准 确的。其结果只能是各个称重系统局部线性是好 的，总体线性不好，随着称量的加大，示值的准 确性也让人无法信服。顺便说一句，我参加过二十多台50吨地磅从承重板，秤体安装及随后的检定工作。由 于我们对承重板高差的标定控制非常严格，控制 在0.5mm左右，由校经纬仪两同事现校两台2"经 纬仪并亲自到现场和我共同完成对承重板高差的 标定工作。秤体安装完成后进行偏载误差检定时 偏载误差确实很小，都是一次性通过。随后更新 的100吨，150吨地磅我们不再安装，而 后来安装的地磅空秤时传感器的内码值之 间普遍存在相差较大六，七倍是常碧，且大 小,正负分布不均。实例：有一台100吨数字地磅秤体安装完成后，进行偏载误差检定时 偏载误差很大，自动，手动四角调整均不行，后 来通过加垫板勉强合格。上重车时局部线性是好 的。随后称重运行一段时间后和同类地磅称重 结果相差最大时达3.4吨，没办法，三年多先后 换了两只空秤时内码值变化最大的传感器。试想, 如果高一点？都不准，也无法比较。
解决方法：a.预埋固定承重板的固定螺栓要 有足够长的螺纹以方便承重板高差的调整。这是因为预埋螺栓时，虽然可套上承重板对螺栓的垂直位置进行确定
但是高差却难以控制。
要准备两台2"经纬仪，固定好三脚架, 调好水平，在标尺杆上经纬仪可以观测到的地方用 透明胶带竖直固定一个有毫米刻度的钢板尺。
首先，在承重板的固定螺栓上四个螺母, 把承重板放在上面，通过经纬仪，标尺(应尽量保 持竖直）对各个承重板水平面高差进行粗调。其 次，再通过经纬仪对一个承重板水平面四角及中 心五点高差的观测，结合一个螺距的大小，估算 出螺母需要调节的角度，配合承重板四角螺母进 行反复细调，上下双向均匀用力并逐渐拧紧承重 板上下固定螺母，待调整合格后拧紧承重板上下 固定螺母。并以此为基准对其它承重板反复细调, 都合格后，再用另一台经纬仪复测一遍，确认无 误后应立即请土建施工用水泥填实，并有专人看 管至水泥凝固。
二、偏载误差
偏载误差，即加载荷后，压在一个点上和均 匀压在整个秤面上的效果，示值一致程度。偏载 检定重点应放在尽量加大称量和随着载荷增加, 称量线性分段标定上。建议称重仪表生产厂家在 偏载校准时，增加可以多点校准功能，即在 1, 2, 3…20吨各称量点，充分利用称重仪表强 大的四角平衡能力，对电子汽车衡称量点进行线 性分段控制。
1、以100吨地磅为例，8只40吨传感 器，满称量是320吨，加载荷到最大称量，再加上 秤体自重，各个传感器平均受力也不过13吨左右。 因此，偏载校准对称重系统称量线性及称量结果准 确度非常重要。
2、为了提高偏载校准的准确度，我们有编号 为 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 十个 1 吨受计 量管理的砝码，可以采用下面方法。
方法一：对地磅1, 2, 3…20吨称量点进行标定，具体做法是：
分别对1, 2, 3…10吨十个称量点，利用四角 平衡进行线性分段标定随着砝码个数的增加，应 在被检区域内均匀摆放，越细化，则称重系统称量的准确度越高，线性越好。
10吨偏载校准标定完成后，把10个砝码在 秤面上均匀摆放。按去皮，此时称重仪表显示为 负十吨，把负十吨做成零点，再把十个砝码分别 均匀摆放1，2，3，4，5，6，7，8号传感器检 定区域内，再次进行偏载校准，确认；取下全部 砝码，按去皮，在空秤状态下重新做零点。偏载 校准结束。
方法二 ：在校准砝码不足时，按上述方法② 可以反复多做几次。但是，最好还是采用实物。
具体做法是：去皮—把编号为1的砝码放在秤 体传感器上方，逐个加放0.1e的小砝码直至秤的 示值明显增加一个e，所有附加的小砝码为Am， 化整前的示值为P，则P由下列公式给出 P=I+0.5e- Am 化整前的误差为 E=P- m=I+0.5e- Am- m化整前的修正误差为Ec=E- Eo。若修正误 差为负，直接加载Ec，输入1吨，确认；若修正 误差为正，则加载1e-Ec，输入1吨加1e，确认。 然后，对替代物按上述做法进行确认。若替代物较 重如叉车，可以一次多放几个砝码按上述做法对替 代物进行确认。
方法三：可以采用缩小检定分度值的办法(150 吨地磅分度值1e=50kg，显然过大）然后， 按方法一对称重系统偏载的线性进行标定。偏载校 准结束，上一重车记下停放位置，通过加威减 载，使其示值刚好达到称重状态能正常显示出整数 e，记录示值为I。重车下去，改回原来的分度值， 重新对称重系统进行空秤及秤量重车重回原来停 放位置校准，输入示值I，确认。
上述三种做法，目的都是为了细化称量点的 分段控制。优点是可以满足最大秤量时，各个传 感器所受的载荷量值和平均所受的载荷量值，都 处在四角平衡的线性控制之下，同时不失为检定地磅真正线性的方法。传感器各个承重板 水平面高差小，各个传感器受力均匀和输出信号 一致程度高的情况下，可以极大地提高称重系统 称量的准确度。即使传感器受力不均匀和输出信 号一致程度不好的情况下，有了较大富余量 四角平衡支持下的偏载校准，能有效覆盖受力较 大的传感器，也能较准确地反映出各传感器受力 和信号输出。称量校准的最终落脚点是称重系统 各个传感器所受载荷叠加的总合。称量校准就可 以简化，如2000e，50 % Max，100 % Max的称量校 准可直接免检；或者，反复采用加载—去皮—负 值做成空秤的逆向办法，就可以检到100%Max。 缺点是无法真实反映出大称量时转化为秤体形变 内应力那部分损失的载荷。
三、要立法
主要是检定规程的修订，针对出现的问题制订 出确实可行并且行之有效的方法，有利于地磅称量准确度提高的规定和检定方法。比如，满称 量最大允许误差3e。以150吨地磅为例, 3e=150公斤。显然不如6e=120公斤更为合理。比 如，用于贸易结算地磅支承传感器承重板的 安装，由谁来管；比如，空秤，偏载，称量，重复 性检定所选用的方法及地磅称重仪表生产厂家相 应的修改和技术支持等问题。
四、结束语
判定一台地磅的优劣，不仅与其总体设 计，加工质量以及测量仪表的好坏有关，而且和安 装环境、安装质量、适当的检定的方法、使用和维 护保养好坏有关。
