电子秤的分度数与准确度
近年来,各种电子衡器检定分度数在不断提高,有些已 远远超出了传感器的最大检定分度数,这种做法是否能提高枰的精度和 准确度?答案是否定的。为澄清认识上的混乱、解决实践中的困惑,本文 结合圆L R60、R76对常用的衡器的分度值确定问题做一分析。
电子枰具有称量快、读数方便、便于和计算机联网实现自动控 制等优点,得到广泛使用。目前电子枰的使用单位和制造单位都喜欢 将电子枰分度数大。使用单位有两个指导思想:一是衡器的分度值越 小越好,特别是称量单价比较高的物品;二是衡器的分度值尽量小一 些,就可以用大枰量的衡器称量比较轻的物品,不需再购买小枰量的 衡器。使用单位对电子枰的精度盲目要求,使一些制造商、销售人员为 了竞争,采取不正当手段迎合需方心里需求,随意修改电子枰的分度 数、减小分度值,使电子枰的可靠性、稳定性、重复性变差。很多现象 在更换一只或多只传感器后正常,而换下来的传感器进行各项指标的 检查,均未发现异常。本文分析电子枰的分度数与称重传感器分度数 的关系,否定通过调改电子枰的分度数提高电子枰的准确度。
1.标准与规定
衡器在使用过程中,分度值的设定非常严谨,是严格按照检定规 程,结合衡器的相应配置:称重仪表、传感器、最大量程等设定的。
检定分度值e用于衡器划分等级和检定,代表枰的绝对准确度, 因此检定分度值越小,枰的准确度越高。检定分度数代表枰的相对准 确度,检定分度数越高,枰的相对准确度越高。由此可见,枰的准确 度等级是依据检定分度值e和检定分度数n来确定的。商用枰的准确 度等级分为中准确度和普通准确度,可称为3级和4级,用符号III和IV 表示。
按OZML规定衡器分自动衡器和非自动衡器,凡是人为参与的 衡器均为非自动衡器,非自动衡器按分度数分类,如表1。
《非自动枰通用检定规程》还规定枰的检定分度值和实际分度 值相等,即e=d。这就是说枰的准确度与枰的计量特性之间的关系, 但是这仅仅是枰达到相应准确度等级要求的必要条件。同时规定:安 装于室外,而无大气适当保持措施的枰,其分度数不能大于3000,否 则枰的零点和示值都难以稳定,测量数据不可靠。
从表2我们应注意到电子枰内整个称量段为三段,检定要求:
0~500分度数为一段允差为±0.5e, 500~2000分度数为二段允差为 ±1.0e,而高于2000个分度数甭管多少均为±1.5e,而实际使用中最大 允差是检定最大允差的两陪。从OIML对非自动枰标注三级枰的椭圆 符号也可看出,它的整个称量范围允差规定是变化的,与自动衡器的 圆形标注是有区分的,它的误差是从大到小再变大,最高准确度在中 间。0~500分度数为低精度称量段,高于3000个分度数之后的称量精 度逐渐变低,分度数再高其允差不变。
2.限制分度数的原因
衡器的检定分度数n :最大称量与检定分度值之比,即n=Max/ e。称重传感器是衡器称重系统的核心,对于每只称重传感器,它的最 大分度数nLC应不小于衡器的检定分度数n,即nLOn。
nLOn,这实质限制了衡器的分度数,目前国内平台枰或汽车 衡所使用的传感器一般都是C3级的传感器,按照OIML R60国际建 议的要求,C3级传感器的最大检定分度数nmax为3000,按照OIML R76国际建议4.4.4误差分配原则,C3级传感器用于制造检定分度数 不大于3000分度的III级枰。普通衡器采用C3级的称重传感器,枰的检 定分度数最多只能为3000e。所以,量程一定,调小分度值,分度数就 会变大,超出3000的范围,就超出了称重传感器的性能。
确定枰最大分度数的其它依据:环境温度、气压变化、传感器的 蠕变量、传感器的蠕变恢复及传感器灵敏度的温度特性等。
I级商业枰大多是放在工厂或野外使用,枰体受力不均、信号传 输中的干扰与失真、电压的波动、风尘的作用、工业振动、电磁干扰等 许多客观因素的影响,因此把电子枰的分度数设置成2000~3000是 客观实际的。
3.显示实例
对有多只称重传感器的电子枰进行标定时,许多电子枰的分度 数已被商家设置到了6000,但是分度数设置的越大,出现问题的频 率就越高。使用中有这么三台枰:最大称量为1500kg,最小分度值 为0.2kg,使用4只传感器,称重传感器是C3级,其最大检定分度数是 3000。而枰的检定分度数已达7500,本已超出了传感器的计量性能, 售后调试安装还将分度值调到0.1kg,枰的检定分度数高达15000,使 用中零点漂移,稳定性差,数字向一个方向递增或递减;分析原因:a. 称重传感器已不能满足电子枰的计量性能要求,解决措施:降低检定 分度数;b.同批传感器的蠕变量向一个方向变化,零点漂移也是一个 方向,解决措施:逐个换传感器,直至测量稳定。更换传感器解决了一 台枰的问题,另两台就利用现有传感器减小分度数,又回到7500的分 度数,0.2kg的分度值,其后使用稳定,满足测量要求。
4.结论
总上所述通过改变分度数来提高电子枰的准确度从根本上违背 了枰用传感器的计量学要求和计量误差分配原则,传感器的性能不 满足提高分度数后的枰的要求,不能保证计量数据的准确性、可靠性 及稳定性。要想提高电子枰的准确度,要从修理与维护的基础工作着 手,扎实做好维护基础工作,认真对待周期检定,周期检定中则必须 执行表2中规定的检定的最大允许误差,保证周检质量,并在周检有 效期内对电子枰做不定期检查及时解决问题。任何一台电子枰性能 在设计的先天就确定了,不论是最小称量、最大枰量,还是称量准确 度等级,后天在一定条件下只是可以改变其局部的部分性能。如果想 要获得一台高准确度等级的衡器,只有从设计开始,直至制造、安装、 调试的每一个环节,都必须按照高准确度等级的标准去努力,而不能 片面追求提高n^^,忽视客观因数影响,望大家走出误区,实事求是 严格执行国家计量检定规程,确保电子枰实际使用效果。