浅论大型地磅几种检测方法的比较和探讨
一、问题的提出
随着工业经济在生产工艺过程中对产 品质量要求的提高,在一些重点工序中要求 使用一些专用衡器，特别是在冶金、石化、煤 炭几个行业’大型地磅已由称量几十吨发展 至几百吨,个别地方还有上千吨的载荷量。 由于长期以来国家在计量基础建设方面投 资不足,造成一些县级计量检定单位的标准 器具严重不足，许多地磅检定站只有5 ~ 10 吨左右20kg的小砝码。即使省级市也只有 30吨左右的汽车检衡车一辆。相对来讲二 些有独立检定权责的特大型企业，其检测手 段比较齐备，不但有一定量的吨级昧码，还 有比较稳定的替代物。对于专用衡器来讲， 标准器足不足是一个问题，另一个问题是检 测时安放标准器的位置。绝大多数专用衡 器由于受到使用现场空间的影响，无法预先 设计出安放标准器的机构，这也构成必须考 虑特殊检测方法的原因。
二、地磅准确度的条件
地磅保证准确度的条件为：设计制造 的合理，使用环境正常，通过检定而量值传 递准确。
1.正确的量值传递。
2.合理的设计制造。①承载器的刚 度、强度；②标准器的安放位置。
3.正确的检测方法。①地磅的检 测②轨道衡的检测;③特殊衡器的检测。
三、几种检测方法比较
1.符合法规的方法。根据计量法，在计 中被认可的检测方法有以下几种
①标准砝码法。标准砝码法即使用砝 码检测被检衡器的全部计量性能，所使用砝 码的误差必须是被检衡器相应称量值最大 允许误差的1/3。但是对于被检定衡器，在 首次检定时必须测试最大称量的称量准确 度，而在后续检定时称量测试可根据实际使 用情况，如果不测试至最大称量，至少测试 至2/3最大称量。这样对于大型①来讲 就需几十吨，甚至上百吨的标准砝码，如前 所述目前各地计量监督部门根本没有如此 多的标准砝码，其只好采用替代法或只检测 到前面的部分量程。
②标准砝码的替代。当被检①最大 称量大于1t时，没有足够多的标准柱码检 测衡器全部计量性能时，允许使用其他恒定 载荷替代标准柱码，其前提是至少具备1t 标准砝码，或者是最大称量50%的标准砝 码，两者中应取其大者。在满足以下条件时， 标砝码的数量可以减少，而不是最大称量的 50%。若地磅的重复性误差不大于0.3e， 可减少至最大称量的35% ；若地磅的重复 性误差不大于0.2e，可减少至最大称量的 20% ；重复性误差是将约为最大称量50% 的载荷，在承载器上施加三次来确定的。 如所述，采用最大称量的35%的标准昧码 需要替代两次，采用最大称量的20%的标 准昧码需要替代四次。在目前100吨、80吨 大型地磅如此普及的情况下,即使使用35% 的标准昧码替代两次，也需要较长的时间和 较大的人力物力。更何况随着测试时间的 加长,会将一些无关的误差带到称量误差中 来。再则,根据以上规定,当只有10吨以下 标准砝码的县级计量管理部门，在检测50 吨以上地磅时也无法采用此方法。
③集成式检测方法。在国际法制计量 组织所制定的R61《重力式自动装料衡器》、 R107《非连续累计式自动衡器》和R134{动 态公路车辆自动衡器》三个国际建议中分别 都提到了一种检测方法，即“集成检定法”。 这种方法是使用被测地磅的自有装置确定 被称物品质量的约定真值，主要用于检测被 测地磅的动态称量准确度指标。
使用这种检测方法的前提，一是要求 被测地磅的静态称量准确度必须达到一定 指标.并且要有一定的软件和硬件条件来保 证检测过程正常运行。二是集成式检测方 法是针对自动衡器使用的。
2.需要进行探讨的方法。
(1)比对法(叠加法)如果用叠加法来检 测一台地磅的方法可行，那么检衡车上拉的 就不是标准怯码’而是賴系统和检测结构 了。这不论从载重量上，还是运输的安全性 上都好得多。
当然，用叠加法检测衡器还有一些技 术问题有待解决。
①检测结构的问题。对于偏载检测，检 测用结构比较简单，对于称量检测，其检测 用结构就比较复杂和笨重了。
②关于加载点问题。对于偏载检测，检 测时加载点是作用在称重传感器上方的承 载器上的；但对于各称量点准确度检测时， 其检测点与承载器接触面积也不会大，最大 也仅仅是作用在一条线上，不可能像怯码一 样有较大面积压在承载器上。由此可以想 象到，用叠加法检测衡器称量准确度的这个 方法，对承载器的刚度、强度要求比用砝码 法高得多。
③以点代面问题。偏载检测时所用载 荷量是该衡器最大称量的1/n-l,也就是 讲，几个称量点所用载荷量的总量大于该衡 的最大称量。是否可以这样认为，当一台衡 器在偏载检测合格后，其称量准确度就不必 再检测了（当然，这是建立在承载器结构的 刚度设计合格的前提之下)。
④标准问题。我想要在大型衡器上采 用“叠加法”检测其计量性能取得合法地位， 如前面所讲的立法问题，就是要首先制定一 部相关的产品标准和产品检定规程。用产 品标准对有关衡器的结构进行规范；用产品 检定规程对有关的检测器具、标准器提出要 求，使检测程序、检测方法和检测部位规范 化。
⑤力源的稳定问题。力源的稳定性是 反映系统控制性能的重要指标，也关系到整 机计量性能的准确度问题。目前在叠加式 力标准机上用于Wt力值变化的方法，主要 有压电陶瓷装置和电液伺服控制装置。
计算法
①理论基础：
计算法的理论基础是：
输出信号=供桥电压x称重传感器灵 敏度x (载荷当量值/称重传感器数量x称 重传感器最大称量）
②方法步骤：
首先，检测出空载状态时的输出信号 值;其次，加1/10最大称量标准味码，并检 测出此时的输出信号值；然后，再连续加两 个1/10最大称量标准味码，检测出此时的 输出信号值，并比较其线性；如果有条件，可 再加一定量值的标准砝码，测出其输出信号 值，且与前线性进行比较。
③相关影响量：供桥电压的偏差值修 正；称重传感器灵敏度偏差值修正。
④基本条件：采用计算法的前提条件 是生产地位必须提供以下基本器件的相关 参数：称重传感器准确度是多少；称重显未 控制器线性指标是多少;承载器设计刚度的 i慣数据;衡器基础的承载力要足够。
计算法是一种综合控制法，我们可以 根据制造单位所提供的承载器计算参数,将 有限的标准柱码集中放置于承载器的局部 位置，用百分表或钢尺测量出承载器的变形 量，来核对制造单位所提供的计算参数，这 样检测者不但得到该称量值的计量误差，也 同时得到该衡的承载能力指标。
（3）工厂检测法
有些人认为数字式地磅可以在出厂前 将有关参数设置进称重显示器和数字式传 感器中，产品到使用现场就没有必要测试 了。这种方法对于允许误差大的产品，可能 是可行的。但由于受到产品结构和现场安 装条件的限制,可能测试结果会超出最大允 许误差，不易推行。称重传感器安装位置有 偏差，各只称重传感器的承受载荷有不同变 化；承载器设计结构与实际有出入；加工工 艺控制有问题，承载器结构形变大小不一； 基础高度不一致;基础施工工艺控制有问题 等。
