大型衡器檢測方法探討
如前所述,采用最大秤量的35%的標準砝碼需要替代兩次,采用最大秤量的20%的標準砝碼需要替代四次。在目前一百噸、八十噸大型衡器如此普及的情況下,即是使用35%的標準砝碼替代兩次,也需要較長的時間和較大的人力物力。更何況隨著測試時間的加長,會將一些無關的誤差帶到稱量誤差中來。再則,根據以上規定,當只有十噸以下標準砝碼的縣級計量管理部門,在檢測五十噸以上衡器時也無法采用此方法。
(3)集成式檢測方法
在國際法制計量組織所制定的R61《重力式自動裝料衡器》、R107《非連續累計式自動衡器》和R134《動態公路車輛自動衡器》三個國際建議中分別都提到了一種檢測方法,即“集成檢定法”。這種方法是使用被測衡器的自有裝置確定被稱物品質量的約定真值,主要用于檢測被測衡器的動態稱量準確度指標。
使用這種檢測方法的前提,一是要求被測衡器的靜態稱量準確度必須達到一定指標,并且要有一定的軟件和硬件條件來保證檢測過程正常運行。二是集成式檢測方法是針對自動衡器使用的。
2.需要進行探討的方法
鑒于目前我國在檢測大型電子衡器中存在的問題,我想在此探討幾種檢測方法的可行性,以解決檢測中出現的一些難題。
(1)疊加法(比對法)
在1982年首次提出用疊加式標準機檢測負荷傳感器的工作原理和實施途徑以來,1989年被列入力值計量器具檢定系統框圖,1992年疊加式力標準機檢定規程分布實施以來,疊加式標準機已在全國各傳感器生產單位普遍得到使用。
疊加法可以檢測準確度高于衡器的稱重傳感器,為什么不能用來檢測衡器呢?
這里首先是一個立法問題。即在有關檢定規程中確立疊加法檢定衡器的可行性地位;其次是具體的檢測方法和步驟問題,即如何檢測偏載,如何進行不同稱量值的性能檢測,如何進行鑒別力的檢測等等;關鍵是衡器本身的結構如何滿足這種方法的實施問題。
如果用疊加法來檢測一臺衡器的方法可行,那么檢衡車上拉的就不是標準砝碼,而是液壓系統和檢測結構了。這不論從載重量上,還是運輸的安全性上都好的多。
當然,用疊加法檢測衡器還有一些技術問題有待解決。
① 檢測結構的問題
對于偏載檢測,檢測用結構比較簡單,對于稱量檢測,其檢測用結構就比較復雜和笨重了。
② 關于加載點問題
對于偏載檢測,檢測時加載點是作用在稱重傳感器上方的承載器上的;但對于各稱量點準確度檢測時,其檢測點與承載器接觸面積也不會大,最大也僅僅是作用在一條線上,不可能象砝碼一樣有較大面積的壓在承載器上。由此可以想像到,用疊加法檢測衡器稱量準確度的這個方法,對承載器的剛度、強度要求比用砝碼法高的多。
③ 以點代面問題
偏載檢測時所用載荷量是該衡器最大秤量的1/n-1,也就是講,幾個稱量點所用載荷量的總量大于該衡的最大秤量。是否可以這樣認為,當一臺衡器在偏載檢測合格后,其稱量準確度就不必再檢測了(當然,這是建立在承載器結構的剛度設計合格的前提之下)。
④ 標準問題
我想要在大型衡器上采用“疊加法”檢測其計量性能取得合法地位,如前面所講的立法問題,就是要首先制定一部相關的產品標準和產品檢定規程。用產品標準對有關衡器的結構進行規范;用產品檢定規程對有關的檢測器具、標準器提出要求,使檢測程序、檢測方法和檢測部位規范化。
在過去的幾十年中一些企業已將“疊加法”的檢測方法應用到非貿易結算的衡器上,并且取得大量經驗,我們可以在專用雜志和論文集中看到它們的身影。經過如此長時間了,為什么沒有將此法推廣開來?其主要原因可能就是沒有給此法正名吧。
⑤ 力源的穩定問題
力源的穩定性是反映系統控制性能的重要指標,也關系到整機計量性能的準確度問題。許多地方使用簡單的液壓千斤頂作為力源,使用疊加法檢測衡器,由于各個環節在外力作用下都在發生變形,所以作用于傳力系統上的力是彈性的,這樣從稱重顯示器上就讀不到一個穩定的示值,很難說清楚測量的準確度是多少了。目前在疊加式力標準機上用于補償力值變化的方法,主要有壓電陶瓷裝置和電液伺服控制裝置。但是使用這兩種控制裝置的疊加檢測系統造價比較高,推廣使用比較困難,建議研制普及型的產品。
(2)計算法
① 理論基礎:
計算法的理論基礎是:
輸出信號=供橋電壓×稱重傳感器靈敏度×(載荷當量值/稱重傳感器數量×稱重傳感器最大秤量)
② 方法步驟:
a 首先,檢測出空載狀態時的輸出信號值;
b 其次,加1/10最大秤量標準砝碼,并檢測出此時的輸出信號值;
c 然后,再連續加兩個1/10最大秤量標準砝碼,檢測出此時的輸出信號值,并比較其線性;
d 如果有條件,可再加一定量值的標準砝碼,測出其輸出信號值,且與前線性進行比較。
③ 相關影響量:
a 供橋電壓的偏差值修正;
b 稱重傳感器靈敏度偏差值修正。
④ 基本條件:
采用計算法的前提條件是生產地位必須提供以下基本器件的相關參數:
a 稱重傳感器準確度是多少;
b 稱重顯示控制器線性指標是多少;
c 承載器設計剛度的計算數據;
d 衡器基礎的承載力要足夠。
也可以講,計算法是一種綜合控制法,我們可以根據制造單位所提供的承載器計算參數,將有限的標準砝碼集中放置于承載器的局部位置,用百分表或鋼尺測量出承載器的變形量,來核對制造單位所提供的計算參數,這樣檢測者不但得到該稱量值的計量誤差,也同時得到該衡的承載能力指標。 稱重傳感器相關文章:稱重傳感器原理
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