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砝碼校準(zhǔn)地磅的應(yīng)用舉例

最近更新時間：2019-8-6

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砝碼校準(zhǔn)地磅的應(yīng)用舉例

上海眾淵砝碼廠 2019.08.06

砝碼校準(zhǔn)地磅的應(yīng)用舉例

1.衡器檢定方法現(xiàn)狀及本檢定裝置的意義

技術(shù)水平現(xiàn)狀：當(dāng)前衡器檢定所使用的方法均采用砝碼（比較的標(biāo)準(zhǔn)器為檢衡車做標(biāo)準(zhǔn)器，此標(biāo)準(zhǔn)器在實際使用中存在幾點(diǎn)不足。

1.1現(xiàn)實中很難達(dá)到檢定規(guī)程的要求

依據(jù)現(xiàn)行衡器檢定規(guī)程，檢定一臺衡器一般需要滿量程一半的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，即檢定100t地中衡需要砝碼50t,而各地縣級計量測試機(jī)構(gòu)所配備的砝碼一般在5t左右，不用替代法，只能檢定滿量程的1/20,嚴(yán)重違反檢定規(guī)程；隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，80t、100t大型衡器日益增多，此問題急需解決。

1.2現(xiàn)行檢定方法效率低下

以現(xiàn)行方法檢定大型衡器，即使在上述違反檢定規(guī)程的情況下，多檢定兩臺大型衡器。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型衡器用戶猛增，為此須尋找一種替代現(xiàn)行檢定手段。

1.3檢定費(fèi)用高

現(xiàn)行檢定方法需人力搬倒或需起重設(shè)備，大型衡器用戶在檢定時需投入大量人力、物力和才力。

1.4本檢定裝置的意義

可替代現(xiàn)行衡器檢定采用的砝碼域檢衡車,解決現(xiàn)行檢定方法存在的實際問題，開創(chuàng)衡器檢定新方法。

2.基本原理

以加力裝置對地磅檢定儀（以下簡稱“檢定儀”傳感器和被檢定衡器傳感器同時進(jìn)行 串聯(lián)加力，傳感器輸出信號分別進(jìn)入檢定儀稱重顯示器和被檢定衡器稱重顯示器，比較檢定儀和被檢定衡器示值以確定被檢定衡器的誤差。

3.檢定儀的結(jié)構(gòu)

此結(jié)構(gòu)適用于地磅臺面為非鐵磁性物質(zhì)的地磅，地磅非砝碼檢定原理如圖1所示。

具體結(jié)構(gòu)：系統(tǒng)由拉式稱重傳感器、稱重顯示儀表、阻力梁、力架、電磁鐵、穩(wěn)流電源組成。改變穩(wěn)流電源的電流大小以改變磁力大小，電磁鐵產(chǎn)生的力同時加在了標(biāo)準(zhǔn)傳感器和地磅傳感器上，兩個系統(tǒng)的傳感器產(chǎn)生的信號分別進(jìn)入檢定儀顯示儀表和電子汽車衡顯示儀表，比較地磅顯示儀表的示值與檢定儀顯示儀表的示值，其示值的差值即為地磅的誤差。

滾動車可以在臺面上自由移動，當(dāng)上、下電磁鐵不正對時，上電磁鐵受到水平分力，在此分力的作用下，滾動車自動移動直不存在水平分力。標(biāo)準(zhǔn)傳感器與力架采取萬向軸連接，以便標(biāo)準(zhǔn)傳感器受到的水平分力和力距作用。

導(dǎo)磁材料用于使上下兩個電磁鐵產(chǎn)生的磁場磁力線構(gòu)成磁力線回路使磁力線不泄露，以降低稱重傳感器的輸出信號受磁場的程度。導(dǎo)磁材料采取柔性連接，防止?jié)L動車自由活動受到限制。

標(biāo)準(zhǔn)傳感器使用磁場材料予以，以減少稱重傳感器的輸出信號受磁場的。

滾動車下面墊板，使板的坡度小于1/500,以便于滾動車可以自由移動。

4.系統(tǒng)的研制及技術(shù)指標(biāo)

目標(biāo)：檢定儀達(dá)到能夠檢定III級衡器的要求。

(1）加力系統(tǒng)由4-8套相同加力裝置組成，單個加力系統(tǒng)承受196kN的力。

(2）稱重傳感器：非線性0.01%、蠕變0.01%、 滯后0.01%、重復(fù)性0.01%、溫度對靈敏度的影響0.01%/10K、穩(wěn)定性0.01%/年。量程為20t的數(shù)字傳感器。采用數(shù)字儀表，通過修正使每個傳感器的線性達(dá)到0.002%,滯后0.002%。

(3）單個加力系統(tǒng)需提供196kN壓力。

(4）力架的設(shè)計：要求承受196kN壓力。

(5）阻力梁：能承受足夠的拉力和彎矩。

(6）確保所加壓力鉛直的設(shè)計：下電磁鐵的軸心與鉛垂線夾角小于0.2度。

(7）標(biāo)準(zhǔn)稱重顯示器內(nèi)部設(shè)置力--質(zhì)量轉(zhuǎn)換功能，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥群秃０斡嬎惝?dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

(8）為減小傳感器、力架的蠕變誤差，在檢定時，統(tǒng)一規(guī)定加壓時間為10分鐘，在標(biāo)定檢定系統(tǒng)時也規(guī)定加壓時間為10分鐘，這樣由于蠕變產(chǎn)生的相對誤差減小到± 5X 10-5。

(9）為減小溫度對靈敏度的影響，標(biāo)準(zhǔn)裝置在標(biāo)定時按溫度段進(jìn)行標(biāo)定，從-10℃+30℃每20蚓為一段進(jìn)行標(biāo)定以適應(yīng)于-10℃+40℃的使用環(huán)境。對每個傳感器的溫度特性進(jìn)行檢驗，繪制溫度特性曲線以便對傳感器進(jìn)行溫度修正，采用數(shù)字儀表使傳感器的溫度對靈敏度的影響減小到0.002%/10K。

(10）穩(wěn)流電源：精度十萬分之一。

5.不確定度分析

以30噸秤，稱量在8噸時為例計算。

5.1使用檢定儀檢定衡器的不確定度分析

5.1.1測量方法

用檢定儀的量值作為標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行檢定。其示值誤差是被檢定衡器的示值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，按公式進(jìn)行計算。

5.1.2數(shù)學(xué)模型

地磅的示值誤差E=I- m

式中：E-地磅的示值誤差，kg

I—地磅的顯示值某一檢定點(diǎn),kg

M-檢定儀的示值，kg

5.1.3 方差和靈敏度系數(shù)依方程

6.結(jié)論

本地磅的總不確定度為8.46kg,其在使用中的大允許誤差值為30kg, 6.40kg< (1/3x 30 kg,符合檢定系統(tǒng)要求。

7.效率分析

以檢定60噸地磅，檢定機(jī)構(gòu)距地磅安裝地點(diǎn)10公里為例進(jìn)行計算如表2。

由計算可知：檢定儀用時2.小時，砝碼用時13.8小時，檢衡車用時7.3小時；相對砝碼，使用檢定儀可提率4倍，相對檢衡車，可提率1.7倍。

8.待討論的問題

本檢定系統(tǒng)是否適用于鐵磁性材料的地磅？因為本系統(tǒng)上下電磁鐵采用了導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)，其磁力線大部分集中在上下兩個電磁鐵之間的空間，剩余部分磁力線大部分也穿過了秤體闥為上電磁鐵離秤面很接近，故所有磁力線幾乎穿過秤體。所以秤體受上下兩個磁鐵的力相互抵消，秤體不受磁場力的作用，所以本系統(tǒng)應(yīng)該可以適用于鐵磁性材料的地磅。

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