電子汽車衡稱量性能的檢測要求
由于近年來電子汽車衡的秤量越來越大,按照法定的方法檢定或校準(zhǔn)成為一種很難操作的工作,所以許多有志之士就在不斷的探索合理而有效的檢定或校準(zhǔn)方法。怎么能夠準(zhǔn)確、方便、安全地獲得一臺大型電子汽車衡的稱量性能,按照我國目前各個地方技術(shù)機構(gòu)所具備的能力,僅僅采用砝碼法是不能輕易達到目的的。
二、檢定工作的內(nèi)涵
R76-1《非自動衡器》建議中對于稱量性能的檢測要求:
從零點逐步施加試驗載荷至大秤量(Max),再以相反次序逐步卸下試驗載荷至零。測定初始固有誤差時,至少選擇10個不同的試驗載荷,其它稱量試驗至少選擇5個試驗載荷。選擇的試驗載荷包括大秤量(Max),小秤量(Min),以及處于或接近大允許誤差改變的那些載荷值。
我們從中可以清楚地看到以下幾個方面的情況。
1.檢測是從零點逐步開始加載試驗載荷,一直到大秤量。
目的是檢查該衡器的誤差曲線是否在允許誤差帶的范圍之內(nèi),如果發(fā)現(xiàn)有個別秤量值的誤差偏離了允許誤差帶,也可以通過稱重指示器的線性修正功能進行修正,保證衡器的整個稱量性能全部在允許誤差的范圍內(nèi)。
2.然后,逆順序逐步卸載試驗載荷,直至零點。
目的是檢查該衡器回程的誤差曲線(即滯后線性),是否在允許誤差帶的范圍內(nèi),如果發(fā)現(xiàn)有個別秤量值的誤差偏離了允許誤差帶,也是可以通過稱重指示器的線性修正功能進行修正的。
3.測定初始固有誤差時,至少選擇10個試驗載荷。
一般在對一臺新型衡器進行型式評價試驗時,需要選擇10個試驗載荷進行檢測,目的是了解此類新型產(chǎn)品的“初始固有誤差”的情況。只有通過定型鑒定了的衡器產(chǎn)品,在檢定及后續(xù)檢定時,就可以只選擇5個試驗載荷。
4.選擇大允許誤差改變的載荷值。
大允許誤差改變的載荷值,這些點是一臺衡器要求比較高的、比較難的點。比如,3級秤的500e、2000e的兩個載荷值,500e這一點在允許誤差±0.5e是相對誤差大的;2000e這一點在允許誤差±1.0e是相對誤差大的。也就是說,只要這些載荷點能夠在允許誤差范圍之內(nèi),那么這臺電子衡器也就是合格的了。
當(dāng)然,電子汽車衡的檢定或校準(zhǔn)時還應(yīng)該包括:置零準(zhǔn)確度、偏載性能、除皮準(zhǔn)確度、重復(fù)性、鑒別閾等項目的試驗。
三、幾種檢測方法解析
1.對于由多塊結(jié)構(gòu)組合承載器檢測方法
美國“NIST Handbook 44”手冊中規(guī)定,對于汽車衡、軸重儀及組合式汽車衡偏載試驗,試驗區(qū)域應(yīng)為長度1.2m和寬度3.0m,大試驗載荷應(yīng)滿足公式:大載荷的比率r×0.9×CLC。其中,r是任意兩個或更多相鄰軸組的距離;CLC是 “集中載荷”(CLC≥衡器的大秤量/(N-0.5));N是承載器的節(jié)數(shù)。
按照以上的檢測方法,于是,就有專家就想出了這樣一個思路:汽車衡的承載力是由單節(jié)承載器決定的,是否可以按照每一節(jié)為一個稱量范圍,分別檢定?只要將每一節(jié)檢測合格,就認(rèn)可整臺汽車衡都符合稱量性能了呢?
但是有關(guān)專家告訴我,美國“NIST Handbook 44”手冊中的此項規(guī)定,是與美國聯(lián)邦公路管理局關(guān)于車輛載荷與橋梁總負(fù)荷關(guān)聯(lián)的一個公式,其目的是要求設(shè)計汽車衡時,必須與汽車對橋梁作用力按照集中載荷方式考慮的[r1] 。所以,我們在設(shè)計汽車衡承載器時,必須考慮承載器的剛度、強度也要按照橋梁的指標(biāo)。即使相同載荷,當(dāng)軸距不同的車輛稱量時,汽車衡也應(yīng)該能夠保證正常使用,而與汽車衡檢測方法沒有關(guān)系。
2.現(xiàn)場單檢測稱重傳感器方法
近看到一篇文章中提出的一種檢測思路。就是在汽車衡安裝現(xiàn)場將稱重傳感器從承載器下取出,使用一種便攜式裝置只對稱重傳感器進行檢測調(diào)整,就認(rèn)為完成了該衡器的檢測。
這種思路是一種“瞎子摸象”的方法,只是考慮了稱重傳感器對衡器的影響因素,而忽視了其他裝置對稱量性能的影響。與其采用這種方法,還不如直接拿稱重傳感器的出廠檢測報告看更直接。
實際上,任何一臺電子衡器的稱重傳感器和稱重指示器,都是出廠前通過設(shè)備對其計量性能檢測過的。這種在使用現(xiàn)場再使用便攜式裝置的稱重傳感器檢測,是沒有任何意義的工作。
3.承載器分段檢測準(zhǔn)確度
有這樣一種檢測方法:是在對汽車衡進行偏載試驗之后,對于由多段結(jié)構(gòu)的承載器選擇任意一段,進行稱量性能的加載試驗,與檢定規(guī)程規(guī)定的加載載荷不同,僅僅只是將部分重量的砝碼進行加載試驗,如果需要也可以再選擇一段承載器進行檢測。要求在該秤量值時稱量誤差不大于大允許誤差。
也就是說,對于由三段結(jié)構(gòu)的承載器,只需要使用1/3Max的砝碼,對其中一段承載器進行加載,只是檢測1/3Max的稱量性能。
優(yōu)點:
?、胚@種方法只采用了部分的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,對一臺大秤量的衡器進行了檢測,減少了砝碼的使用量。
?、七@種方法對承載器進行了集中加載,考核了承載器的相對變形量,但是無法知道該汽車衡的整體稱量性能。
缺點:
?、胚@種方法僅僅檢測了該汽車衡部分的量程,無法知道大于這個量程時的性能變化情況。
?、茖嶋H上此種方法與種思路是非常相似的,僅僅作為偏載檢測是可以考慮的方法。
4.分量程檢測性能
在一篇文章上看到這樣的一種想法:檢測工作是在對衡器使用砝碼進行偏載試驗之后,將不知道確切重量值的載荷(大約1/3Max)加載到承載器上,從稱重指示器得到一個重量值,再加載一組砝碼(大約1/500Max),觀察示值是否增加了相同的重量值;取下砝碼后再將不知道確切重量值的載荷(大約1/3Max)加載到承載器上,從稱重指示器上又得到一個重量值,再加載一組砝碼(大約1/500Max),觀察示值是否增加了相同的重量值;依次類推,直至到一個不確定的大量程。
問題:
此種方法看似加載載荷至該衡器一個不確定的量程,得到了該衡器的一個分量程的稱量線性。而實際上,拿一個不知道確切量值的載荷加載到衡器上,是無法得到被測衡器實際稱量性能的,即使其中也用一組砝碼檢查了某一段的稱量性能,也僅僅是整個稱量性能中的某一小段,至于該衡器的整個線性曲線的走向是無法知道的。所以也就無法得出該衡器整個稱量性能的優(yōu)劣了。
5.輔助檢定方法
立的輔助檢定方法是由力發(fā)生器(或液壓)機構(gòu)、反力裝置、傳感器和測量儀表等組成的用于實現(xiàn)對汽車衡施加標(biāo)準(zhǔn)載荷的單元,用于解決砝碼難于運輸;檢定工作量大、勞動強度高、效率低;搬運大量砝碼安全性差;成本費用高;很難嚴(yán)格按照檢定規(guī)程進行檢定等問題。每一個標(biāo)準(zhǔn)載荷單元既可以單檢測,也可以組合對各個秤量值進行遞增或遞減檢測。
優(yōu)點:
?、趴梢钥焖贆z測到被測衡器的大秤量,得到被測衡器誤差線性曲線;
?、?解決了運輸大量砝碼的安全問題和費用問題;
?、?提高了檢測工作的勞動效率。
缺點:
?、乓诤馄鞯幕A(chǔ)上建立一套安裝反力裝置的機構(gòu);
?、埔驗檫@個裝置在承載器上的是幾個集中作用點,比使用砝碼作用于承載器上的面積小的太多,所以對被測衡器承載器要求有足夠的強度、剛度;
?、菢?biāo)準(zhǔn)載荷單元應(yīng)該早日爭取被列入“質(zhì)量計量器具檢定系統(tǒng)框圖”,作為“工作計量器具”使用。