衡器载荷测量仪的研究与应用

2019-09-27姚仁杉

商品与质量 2019年20期

姚仁杉

福建省计量科学研究院福建福州 350199

衡器载荷测量仪集液压精密控制、多参数补偿、传感器测量、智能算法与自动定位调节等技术于一体，可以在短时间内对分度数不大于3000、最大称量在30-150吨的电子汽车衡进行精准检定，可以从根本上解决基层计量技术机构对电子汽车衡检定难的问题。

1 衡器载荷测量仪的研究背景

电子汽车衡是一种国家强制检定的计量器具，由于检定技术水平有限，基层计量技术机构一直难以按照国家计量技术标准对电子汽车衡进行检定。利用砝码检定电子汽车衡存在工作量大、运输难、劳动强度高、安全性差、成本高等问题，因此在对大量程的电子汽车衡的检定上只是用了少量砝码，对实测范围外的采取理论计算评估，结果往往存在较大的误差，违反了电子汽车衡国家检定规程的要求，对产品的质量造成了严重的影响。所以，在2011年的时候，福建省计量科学院得到了国家的专项资助，经过多年的研发，衡器载荷测量仪成功问世。衡器载荷测量仪在研发过程中采用了多种关键性技术，保证了系统的稳定度与准确度，满足了大量程衡器的检定要求[1]。

2 衡器载荷测量仪的原理和技术指标

2.1 测量仪的检定过程

衡器载荷测量仪将衡器的偏载检测位置与支承点数设检定基础，其接口尺寸与强度要满足规程的要求。在检定的时候把基础与反力装置进行可靠的连接，并对标准载荷单元组进行安装。按照规程规定的加载方式，液压控制系统对标准载荷单元组或者单个标准载荷单元进行加载，系统对测力仪测得的标准载荷加以控制，并迅速稳定地设定标准载荷，系统采集汽车衡的表示值。在此基础上，用规定的速率再继续施加标准载荷，直至汽车衡显示值能明显增加一分度值，才能读取载荷测量仪所施加的标准载荷并对误差进行计算[2]。

2.2 测量仪的技术指标

对于偏载和最小称量点的检定可以利用标准载荷单元，除了最小称量点和皮称量之外的称量可采用标准载荷单元组进行检定。计量性能技术指标可见表1和表2。

表1 标准载荷单元技术指标

从表1可以发现，衡器载荷测量仪允许的最大误差小于等于施加载荷所允许最大误差的三分之一，满足OIML中辅助检定装置的要求。液压控制系统的载荷波动性小于等于±0.002%/30min。此外，衡器载荷测量仪对环境具有良好的可靠性和适应性，适用于（-10至+40）℃的环境中[3]。

3 衡器载荷测量仪的应用与推广

衡器载荷测量仪运输起来较为方便，检定的效率高，而且稳定性良好，具有很强的环境适应性与可靠性，因此，衡器载荷测量仪有着很高的应用与推广价值。衡器载荷测量仪获得11项国内发明专利；18项实用新型专利；以及1项软件著作权。我国对此项目的研发成果具有完全独立的自主知识产权。与此同时，液压伺服控制系统、测力仪等相关技术也在替他领域得到应用和推广，并且获得较好的经济效益[4]。

在国标GB/T7723-2017《固定式电子衡器》中把衡器载荷测量仪正式列为检定电子汽车衡的标准测量仪。项目得到了叶声华院士等多名专家一致认可，认为衡器载荷测量仪的项目成果已经达到国际领先水平。国际法制计量委员会第一副主席Schwartz博士认为此测量仪填补了国际中独立辅助检定装置空白，福建省政府多次对本项信息进行刊发，并由副省长李德金同志专门组织召开相关专题会议，研究并解决衡器载荷测量仪的应用与推广问题。中国计量测试学会于2016年3月在福州召开了面向全国的衡器载荷测量仪的检定规程宣贯与培训会。

表2 标准载荷单元组技术指标

4 衡器载荷测量仪的社会经济效益

衡器载荷测量仪的应用和推广，对社会、经济与环境都带来了巨大的效益[5]。于社会效益来说，衡器载荷测量仪的应用提高了政府部门的执法能力，使法制计量更加具有有效性和严肃性，保证能够公正公平地进行贸易结算，避免在商贸过程中发生不必要的经济纠纷，可以有效提高工矿企业的产品质量与生产效益；于经济效益来说，由于衡器载荷测量仪不必运输、搬运砝码，因此每年大约可以节约30亿元的物流费用，极大程度上减少了企业的生产成本；对环境效益来说，由于衡器载荷测量仪无需使用砝码，因而对节能减排、保护环境做出了重要贡献。