鑒于目前大型固定式電子秤現(xiàn)場檢測存在砝碼運輸困難、成本高和效率低 等問題。福建省計量科學研究院經過多年的積累，在國家重大科學儀器設備開發(fā)專項的資助 下，研發(fā)出一種能夠滿足不大于3000個檢定分度數(shù)的固定式電子秤的新檢定裝置一衡器載 荷測量儀。本文詳細介紹了該裝置的組成、原理、技術指標，以及應用該測量儀檢定固定式 電子秤時，測量儀所需的安裝基礎要求、量值溯源和檢定過程等。

一、引言

衡器的準確與否關系到貿易結算的公平、公 正，關系到老百姓的切身利益，是國家法制檢定 的計量器具之一。但隨著經濟的快速發(fā)展和衡器 制造技術的進步，衡器的量程越來越大，全國范 圍內超過100t的固定式電子秤已大量使用，目前 已占其總量的50%以上。依據(jù)JJG 539-1997《數(shù) 字指示秤》檢定規(guī)程，采用砝碼或砝碼及替代物 檢定大量程衡器存在檢定工作量大、勞動強度高、 運輸砝碼成本高、耗時長、安全性差等問題，對 檢定工作造成極大的困難，從而使大量程衡器的 準確性難以保證.

為了確保大量程衡器的計量準確性和可靠性， 并解決以往檢定大量程衡器過程中存在的一系列 亟待解決的難題。依據(jù)OIML R76-1 Edition 2006 E) Non-Automatic Weighing Instrument Part 1: Metrobgical and Technical Requirement-Test檢定非 自動衡器的標準器的規(guī)定，除采用砝碼或砝碼及 替代物外，也可采用輔助檢定裝置。全國衡器計 量技術委員會正在組織修訂的《固定式電子秤》 國家型評大綱和國家計量檢定規(guī)程，也增加了輔 助檢定裝置。福建省計量科學研究院經過多年的 技術積累，在國家重大科學儀器設備專項的資助 下，首次研發(fā)出了一種輔助檢定裝置，經試驗驗 證，該裝置可實現(xiàn)對檢定分度數(shù)不大于3000的衡 器進行檢定，且裝置具有重量輕、安全性高、自 動化程度高、效率高、成本低、低炭環(huán)保等特點， 具有良好的經濟效益和社會效益。本文介紹了該 裝置的組成、原理、技術指標，以及應用該測量 儀檢定固定式電子秤時，測量儀所需的安裝基礎 要求、檢定過程和量值溯源。

二、衡器載荷測量儀組成及原理

衡器載荷測量儀（以下簡稱“測量儀”是 由一個或多個液壓式標準載荷單元組成的一種獨 立輔助檢定裝置，每個液壓式標準載荷單元由液 壓機構、傳感器和測量儀表組成（如圖1所 示,通過計算機軟件系統(tǒng)控制。在反力機構的 約束下衡器載荷測量儀不僅能夠對單臺液壓式標 準載荷單元進行獨立加卸載荷，也能同時對多臺 液壓式標準載荷單元進行加卸載荷。檢定時，在 反力機構的作用下，液壓機構對秤施加載荷，傳 感器測量出所施加的載荷值，通過比較測量儀傳 感器所測得的載荷值與衡器顯示值，實現(xiàn)對衡器 的檢定.

二測量儀使用前準備 1預熱

檢定開始前，應對測量儀進行預熱，預熱時 間至少為10m in。

2預加載苘

對衡器載荷測量儀施加3次接近秤最大秤量

的載荷或確定的最大安全載荷，每次載荷的保持

時間應為30^_60 s,每次載荷卸除后，恢復時間 為 180s。

三置零裝置的準確度檢測 配備自動置零和零點跟蹤裝置的秤，先對秤 進行加載，將示值擺脫自動置零和零點跟蹤范圍 如加10e的載荷，確定示值增加㈠個分度值所施 加的附加載荷^i,并根據(jù)公式0計算誤差。

其中

-每個反力機構最大載荷值(kN)

M ax 秤的最大秤量（）；

N——秤的支撐點數(shù)； g——重力加速度(N/k^。

二反力機構基礎要求 安裝反力機構的基礎應該與秤的基礎為一個 整體結構，應滿足反力機構最大載荷值的作用力。 在承受上述載荷的情況下，衡器反力機構基礎結 構應符合下列要求：GB 50010-2010《混凝土結構 設計規(guī)范》、GB 50007-2011《建筑地基基礎設計 規(guī)范》、GB 50009-2010《建筑機構荷載規(guī)范》。

五、檢定過程

(一液壓式標準載荷單元安裝

1液壓式標準載荷單元選用個數(shù) ①當秤承載器的支承點數(shù)N>4時，所選用的 液壓式標準載荷單元個數(shù)應等于承載器的支承點 數(shù)N ；

@當秤承載器的支承點數(shù)N各4時，選用4臺 液壓式標準載荷單元。

2液壓式標準載荷單元安裝位置 ①當秤承載器的支承點數(shù)N>4時，各液壓式 標準載荷單元應安裝位置，如圖3所示。

@當秤承載器的支承點數(shù)N各4時，需要4個 液壓式標準載荷單元，每個載荷測量裝置應分別 安裝在如圖4所示中4個1/4區(qū)域內。

反力機構水平度應優(yōu)于1/1000,傳感器的上 壓頭與反力機構承載面的間隙應預留2mm_5mm.

(二)測量儀使用前準備

(1)預熱

檢定開始前，應對測量儀進行預熱，預熱時 間至少為10m in。

(2)預加載苘

對衡器載荷測量儀施加3次接近秤最大秤量的載荷或確定的最大安全載荷，每次載荷的保持

時間應為30_60 s,每次載荷卸除后，恢復時間 為 180s。

三置零裝置的準確度檢測 配備自動置零和零點跟蹤裝置的秤，先對秤 進行加載，將示值擺脫自動置零和零點跟蹤范圍 如加10e的載荷，確定示值增加㈠個分度值所施 加的附加載荷^i,并根據(jù)公式0計算誤差.

通過兩種方法測定置零準確度，一是先將秤 置零，并確定使示值從零變到零以上的一個分度 值所附加的載荷AL,并根據(jù)公式0計算誤差； 二是先對秤進行加載，如加10e的載荷，然后 啟動置零裝置，測定示值增加一個分度值所施加 的附加載荷AL。通過試驗驗證，以上兩種方法測 得的零點誤差一致。由于衡器載荷測量儀的測量 范圍是100kg_360t，所以對于不帶零點跟蹤的秤 利用衡器載荷測量儀用第二種方法檢測置零準確 度。

置零裝置的準確度按照公式G計算 Eo=/o+0.5e-AL_L0 ()

零點偏差對稱量結果的影響應不大于± 0.25e。

四偏載檢測 如圖3所示，依次對每個液壓式標準載荷單 元施加相當于最大秤量的1/ N-1的載荷，其化 整前的示值P由公式Q計算得到，化整前的誤 差E和修正誤差Ec分別按照公式3、（）計 算。

P=I+0.5e-AL 2

E=P-L=I+0.5e-AL-L 3

E=E-E0 4

如果秤具有零點跟蹤，在試驗過程中可以運行。

(五)稱量性能檢測

先將秤置零，再按從小到大的順序逐步施加 不少于5個秤量點的載荷至秤的最大秤量，并按 施加載荷的逆順序從大到小逐步卸下試驗載荷。 秤量點的選擇至少應包括最小秤量、最大允許誤 差改變的秤量沖準確度級：500e, 2000e；普通 準確度：50e, 200E、50%最大秤量、最大秤量。 在各秤量點上，記錄下示值I,并利用閃變點法確 定其化整前的示值P。化整前的誤差E和修正誤差 Ec分別按照公式3、 4計算。如果秤具有零 點跟蹤，在試驗過程中可以運行。

(六)除皮裝置的準確度與除皮稱量檢測

(1)除皮裝置的準確度檢測

施加接近最小皮重范圍內的載荷洳100^后，使用除皮裝置將示值置零，然后再施加載荷 如10E ,并測定使示值從一個分度值變到下一個 分度值的附加載荷AL,除皮裝置的準確度按公式 1計算。

除皮后凈重零點對稱量結果的影響應不大 于± 0.25e。

(2)除皮稱量檢測

選擇1/3?2/3最大皮重之間的一個皮重值， 對秤施加等于該皮重值的載荷后，使用除皮裝置 將示值置零，然后按從小到大的順序逐步施加不 少于5個秤量點的載荷至秤的最大凈重載荷，并 按施加載荷的逆順序從大到小逐步卸下試驗載荷。 秤量點的選擇應盡可能包括最小秤量、最大允許 誤差改變的秤量沖準確度級：500e, 2000e；普 通準確度：50e, 200E、50%最大秤量、最大凈重 載荷。在各秤量點上，記錄下示值I,并利用閃變 點法確定其化整前的示值P,化整前的誤差E和修 正誤差Ec分別按照公式（3、 4計算。

如果秤具有零點跟蹤，在試驗過程中可以運

行。

㈦重復性檢測

先將秤置零，再對秤施加80%最大秤量的載 荷，記錄示值I,并利用閃變點法確定其化整前的 示值P,卸除全部載荷，再重復兩次?；暗恼` 差E和修正誤差Ec分別按照公式（）、4計 算，重復性r按照公式0計算。

r=Pmax-Pm in 5

對稱量中出現(xiàn)零點偏差的情形，衡器應重新 置零，而無需測定零點誤差。在加載和卸載的稱 量間不必確定零點實際位置。

如果秤具有零點跟蹤，在試驗過程中可以運

行。

六、測量儀檢定固定式電子秤量值溯源 衡器載荷測量儀檢定固定式電子秤量值溯源,如圖5所示。

七、結束語

采用該衡器載荷測量儀能對最大秤量不小于 30t檢定分度數(shù)不大于3000的固定式電子秤實現(xiàn)1重量輕：檢定裝置總重約1.5t便于運

輸；2安全性高：減少砝碼的運輸量和檢定過程 的搬運量，從而降低風險；3自動化程度高：實現(xiàn)全量程、全性能自動 化的檢定，原始記錄、檢定報告自動生成，檢定 數(shù)據(jù)真實、可靠；4效率高：檢定㈠臺150t衡器，2小時?3 小時即可完成全部檢定工作；8成本低：節(jié)省大量的運輸成本，具有良好 的經濟效益；

6低炭環(huán)保：減少運輸及檢定過程的尾氣排 放，具有良好的社會效益。因此，應用測量儀檢定固定式電子秤可節(jié)省 大量的人力、物力資源，同時也為企業(yè)提高使用 效率、節(jié)約費用，具有十分重要的現(xiàn)實意義和應 用、推廣價值.