低成本快速检定电子汽车衡的方法

2015-06-08王钰翔

计量技术 2015年5期

关键词：台秤汽车衡砝码

王钰翔黄涛

(广西河池市计量测试研究所，河池 547000)

低成本快速检定电子汽车衡的方法

王钰翔黄涛

(广西河池市计量测试研究所，河池 547000)

介绍在没有检衡车的情况下，使用手动叉车和砝码垫板检定电子汽车衡的方法，对砝码垫板进行测量结果不确定度评定，证明砝码垫板可以替代M2级砝码的可行性，从而减少了检定时搬运砝码的次数，不仅降低了检定人工成本，还缩短了检定电子汽车衡的时间。

电子汽车衡；叉车；砝码；砝码垫板；电子台秤；测量不确定度

0 引言

电子汽车衡是大型的称重计量器具，其称重的目的大多是用于参与贸易结算[1]，用于贸易结算的电子汽车衡需要进行强制检定，有的省市还根据当地汽车衡的使用频率，缩短检定周期。依据JJG 539—1997《数字指示秤》规定，检定电子汽车衡时采用砝码作为计量标准器[2]。目前市场上已经有了检衡车这样一个成熟产品，它能快速的对电子汽车衡进行检定。但是，检衡车的造价太高，不是每个计量检定机构都有能力配备的。目前，大部分计量检定机构还是使用规格为20kg或25kg的M1级标准砝码，按照“蚂蚁搬家”的方式对电子汽车衡进行检定。用20kg的M1级标准砝码来检定电子汽车衡最大的弊端就是需要耗费大量的人力和时间来搬运砝码，尤其是在检定电子汽车衡偏载准确度项目的时候，根据称重传感器的数量和位置，需要搬运十几次砝码。作者在检定电子汽车衡的时候，听到最多的就是搬运工的怨言。如何在不使用检衡车的情况下又可以低成本快速检定电子汽车衡？作者根据自身实际操作总结出了一套已经在本所实践的方法供同行参考。

1 寻找改良方法

检衡车因为有了起吊装置和滚动型砝码，极大的缩短了搬运砝码时间，所以可以快速检定汽车衡。我们如何在原有标准器的基础上降低检定成本，只能从搬运砝码找突破口，找出缩短搬运砝码时间的方法。有人使用企业内部的叉车或者铲车开上电子汽车衡来进行偏载检定，由于叉车大多是4t左右，重量不够，效果不理想，而铲车的负重接触面积又过大，把整个台面都覆盖了，与重车压过没有什么区别，根本检不了偏载，更何况不是所有的企业都有这两种特种车辆。作者订购了一辆可以承载3t的手动液压叉车，根据叉车和砝码摆放的尺寸设计出砝码垫板的图纸，之后到机械厂按图纸进行加工，加工工艺主要是切割与焊接，材料选用槽钢。我们把垫板的净重量控制在79.9kg/块，设计每块垫板上能摆放3t砝码。砝码垫板制成后，用电子台秤把垫板的净重量修正、标定为80kg/块，误差控制在M2级砝码的允许误差范围之内，用垫板替代M2级砝码，这样一来，砝码垫板在搬运过后，不用再取下来，而且还能满足检定要求。作者定制了4块砝码垫板，加上手动液压叉车，总共花费了0.5万元左右。

2 砝码垫板的设计

在检定电子汽车衡之前，我们先让大的重货车在电子汽车衡上称量三次，若重复性误差满足小于0.2e，一般e=20kg，就是重复性小于4kg，就可以用恒定的载荷替代标准砝码进行检定。既然可以使用替代法，那么我们把砝码垫板替代砝码也就不算违反规程规定了。我们设计每块垫板放置3t砝码，层叠3层摆放，每层摆放1t砝码。

根据1t砝码摆放的外围尺寸，留些余量，设计垫板平面外观的尺寸为长1.2m，宽1.1m，如图1所示。

图1 砝码垫板设计图纸

考虑到要承受3t的砝码重量，垫板面板部分选用5号槽钢，垫板脚则选用10号槽钢，脚高10cm可以保证手动液压叉车能顺利插入垫板底部[3]。在垫板中脚上焊接一个可以往内加入铅块的圆筒，这个圆筒用于修正、标定垫板净重量，作者称之为“加铅筒”。加铅筒的结构如图2所示。

图2 加铅圆筒设计图

整个砝码垫板焊接结束后，对其进行打磨毛边、除锈、喷上油漆，垫板的净重量在79.9kg左右，如果净重量差太多，可以在垫板中脚位置加焊一节适重的8号槽钢补足重量[4]。

3 砝码垫板的标定

为了能准确掌握砝码垫板的净重量，我们采用比较法来对其进行标定。首先，准备好分度值为d=10g，最大称量为100kg的电子台秤作为控制衡器，其次是80kg的M1级砝码。用电子台秤称量80kg的M1级砝码，记下闪变点，取下，放上砝码垫板，往圆筒里加入差量的铅块，使电子台秤的化整前示值与刚才称量M1级砝码时的一致。然后拧紧活动封盖，砝码垫板的净重量修正、标定完成[5]。

4 砝码垫板测量不确定度评定

砝码垫板的测量不确定度计算已经有很多实例，需要考虑的不确定度来源有两个，一个是用于称量的电子台秤，另外一个就是砝码垫板称量结果[6]，不确定的计算过程本文不做详细描述，直接带入计算结果。

4.1 电子台秤的扩展不确定度[7]

所选择的电子台秤(分度值=10g，在50%Max称量点50kg时测量)扩展不确定度U95为：

U95=k·uc=2.00×1.81=3.62g，neff=60

电子台秤50%Max称量点50kg时最大允许误差为±1.5e，即为15g，扩展不确定度不应大于最大允许误差的1/3(5g)，说明电子台秤的测量不确定度合格，可以用于标定砝码垫板。

4.2 砝码垫板的测量不确定度

砝码垫板放在电子台秤上称量10次，得出的砝码垫板扩展不确定度U95为：

U95=k·u2mc=2.00×1.85=3.7g，neff=64

查砝码最大允许误差的绝对值表得知80kg 的M2级砝码的最大允许误差为12.6g，说明砝码垫板的测量不确定度合格。

5 验证

通过砝码垫板的测量不确定度评定，把80kg的砝码垫板当作M2级砝码使用是可行的，我们完全可以把砝码垫板用来替代同等重量M2级的砝码。30t的M1级砝码的最大允许误差为1500g，80kg的M2级砝码的最大允许误差为12.6g，总的最大允许误差为1512.6g，一般电子汽车衡的分度值为20kg或10kg，以分度值为10kg的电子汽车衡为例，在30t称量点时的最大允许误差为15kg，依据JJG 539—1997《数字指示秤》对标准砝码误差的要求是被检电子汽车衡的相应称量最大允许误差的1/3，砝码和砝码垫板的最大误差是电子汽车衡最大允许误差的1.512/15，完全满足规程要求的标准器最大允许误差为被检电子秤最大允许误差1/3的规定。所以说利用手动液压叉车搬运砝码来检定电子汽车衡的方法是可行的[8]。