本文從設計安裝角度淺析影響和制約地磅秤準確稱重的幾個因素,以期為正確使用地磅秤提供一定的 理論依據。
1.概述
隨著我國工業和經濟的快速發展,用來貿易結 算的大稱量地磅秤得到廣泛的使用,用戶對地磅秤的最高稱量噸位要求越來越高,而不少地磅秤廠家 為了彼此競爭,迎合用戶心理,過度渲染高分度數的 好處,將地磅秤的檢定分度值設的越來越小,以顯示產 品精確度之高。由于用戶對地磅秤專業知識的缺乏, 經常出現許多用戶要求將其地磅秤的檢定分度 值設得盡可能小,以達到他們所要求的“髙精度”。 是否真如他們所要求的那樣呢?
先來了解一下“檢定分度值”和“實際分度值”的 區別,再從地磅秤各構件的性能及設計安裝角度 來分析一下影響地磅秤準確稱重的幾個因素。
2.檢定分度值和實際分度值基本概念
實際分度值是以質量單位表示的數值,對數 字示值來說是指相鄰兩個示值之差,它表征了衡器 的分辨力。其值越小,地磅秤的分辨力越高,用符號d表示。
檢定分度值是用于對秤分級和檢定時使用, 以質量為單位表示的值,檢定分度值越小,秤的絕對 準確度越高,反之秤的絕對準確度越低,用符號e表示。
兩者顯然是兩個不同的概念,可以相等,也可以 不等,d備e矣10dD按JJG-1996《非自動秤通用檢定 規程》檢定規程的規定,無輔助指示裝置的地磅秤只能執行e = 的規定。檢定分度值才代表了 秤的絕對準確度,檢定分度值等于秤的最大秤量 mmax與檢定分度數n之比,即e = mmax/n。由此可知, 在最大秤量一定和檢定分度數限制一定范圍內的情 況下,也就限制了檢定分度值的范圍。因此,地磅秤的檢定分度值設定的趨小化,并不象某些使用 者期望或生產廠商宣傳的那樣會提高稱量準確度, 隨意的設定過小檢定分度值和較大檢定分度數,實 際上是降低了地磅秤的可靠性。
3.影響地磅秤準確稱重的幾個因素
3. 1安裝基礎對準確稱重的影響
安裝基礎對于地磅秤的準確使用有著至關 重要的地位,萬丈高樓平地起,安裝基礎要是存在問 題,就不可能有地磅秤的正常準確使用,稱重準 確性必然受到影響。地磅秤的安裝首先應該有 比較適宜、寬敞的場地,并且應保證基礎有較大的承 載力,承重點高度一定要在一個水平面上。
要根據不同地區、不同情況施工,各承重點 的承載力必須大于計量過程中可能出現的最大超載 荷量。原則上應S25t,基礎底部必須鋪一層鵝卵石 層,厚度視土質情況而定。基礎四周防撞墩必須承 受來自縱向橫向的撞擊力。
為了保證地磅秤的安裝誤差小、地磅秤的準確度高, 對承重點有如下要求:單塊承重臺水平度在1/500之 內,各個承重點間髙度誤差不超過±3mm。兩個尺寸如 果控制不好,會產生較大的分力以及由于各稱重傳感 器的受力不均’造成偏載誤差,從而產生了稱量誤差。
基礎面必須有很好的排水能力。一般將基礎 面建造成1/200的坡度,便于向兩側排水溝排水,各 個承重點高于四周基礎面50~70ram。否則積水浸泡 會對傳感器和接線盒造成損壞,影響稱量的準確度。
3.2承載器結構設計
秤臺作為地磅秤的受力面,其結構設計應 符合預期的使用目的。
1)現在國內廠商競爭激勵,有些不良商家為了 追求利潤在秤體用料上偷工減料,從而使秤體的剛度和強度滿足不了使用要求,造成電子汽車的稱量 不準。承載臺的整體性要求應滿足:當150%稱量 秤體在滿載荷時,其秤體的彎曲不能大于5mm。
在秤臺的制造過程中,傳感器支承梁的制作 定位尤為重要,各支承梁的平面度及位置精度必須 保持在一定允許范圍之內,平面度及位置精度均應 S3mm,否則將直接影響到傳感器的安裝及精度,并 最終影響到地磅秤的準確度。
在單元秤體的搭接上,要考慮各單元的彎曲 強度,連接點的設計上必須達到相應強度和剛度等 力學性能的要求。
任何一臺安裝在固定位置上的衡器,其基礎和相 關構件應能提供一定的強度、剛度和穩定性,且各活 動部件的四周應有間隙,在衡器空載及整個稱量范圍 內均無接觸性影響,以保證其使用期內的計量性能.
3.3傳感器對準確稱重的影響
3. 3.1稱重傳感器規定要求
傳感器是地磅秤的核心部件,稱重傳感器 性能指標及技術參數直接關系到地磅秤的準確 度和穩定性。目前國內地磅秤所使用的傳感器一般 都是C3級的傳感器,按JJG669-2003《稱重傳感器》 檢定規程的規定,C3級傳感器的最大檢定分度數 為ni03000個分度,JJG555-1996《非自動秤通用 檢定規程》對傳感器進行了以下規定:
稱重傳感器的最大稱量應符合:Emax>QmmaxR/ N Emax為稱重傳感器的最大稱量;N為傳感器個數; mmax為秤的最大秤量4為縮小比,考慮到對傳感器 最嚴格的要求,取R= 1 Q為修正系數,一般Q>1。
稱重傳感器的最大分度數應符合:
即傳感器的最小檢定分度值要小于等于枰的檢定分 度值。
由于nLC≥n,這就限制了地磅秤的分度數,秤的 檢定分度數最多只能為3000e。在實際的使用中, 很多廠家都忽視了nLC≥n,而這正是其中最主要的 問題,秤的檢定分度數超過了傳感器的最大檢定分 度數,從根本上違背了秤用傳感器的計量學要求和 計量誤差分配原則,從而影響秤的稱量準確度。
3.3.2傳感器的安裝使用
傳感器的正確安裝對確保地磅秤的精度至關重 要,否則就會弓I起計量誤差。
制造一個準確的稱量系統,必須確保所有傳 感器是垂直受力的,而且,所有傳感器是均勻受 力的。
安裝傳感器,要求選用規定等級的高強度螺 栓進行緊固,嚴禁少裝緊固螺栓,緊固螺栓選人安裝 孔的深度應不小于螺栓螺紋直徑的1.5倍,不然就會應頻繁使用引起螺栓拉伸、變形移位而產生計量 的不準確。
傳感器安裝面與安裝底座應保持水平,不偏 斜,相互安裝面之間的水平差不小于5mm,安裝面 需保持平整、光潔,安裝面上不能有膠膜、毛刺、尖點 等,安裝面的底座面積應大于稱重傳感器安裝面積。 安裝底座本身應具備足夠的強度和剛性,通常要求 高于傳感器本身的強度和剛度。
嚴禁傳感器電纜線在多稱重傳感器稱量系 統中,隨意加長或剪短某一部分傳感器電纜。
在秤體的縱向和橫向要有良好的限位,保證 傳感器的加載正確,盡量避免橫向力,附加彎矩、扭 矩的影響,要求撞頭與撞板縱向間隙各端為3~ 4mm,橫向各端為1. 5~2mra。
3.4稱重儀表
稱重儀表是地磅秤的關鍵,稱重儀表的優劣 直接影響到地磅秤的質量。對于每個稱重儀表, 其最大檢定分度數nind應不小于地磅秤的檢定分度 數n。稱重儀表每個檢定分度值的最小輸人電壓 ,它是指稱重儀表對最小輸人電壓信號進行真 實反映的能力,它代表了儀表的絕對準確度,也決定 了地磅秤的檢定分度值的最小適用電壓值。在儀 表量程不變的情況下,最大輸入電壓信號與檢定分 度值對應的最小電壓信號之商,可用符號Nmax表示, 它代表了儀表的相對準確度。當知道儀表的Umin和Nmax ,通過簡單的計算,可以獲取衡器^的最小電壓 信號及n的適應范圍,同時也為配套稱重傳感器、供 橋電壓等性能參數提供參考意見。
一臺地磅秤能否正常工作,必須考慮這個系統中各 個部件的技術參數能否匹配,也就是稱重傳感器所選 用最大稱量、靈敏度值;稱重儀表所選用的供橋電壓 值、最高靈敏度值等。只有這些參數滿足這個系統的 整體指標,才能確保地磅秤的正常準確的工作。
4.結論
任何一臺地磅秤性能實際上安裝結束之后就已經基 本確定了,不是僅僅靠改變分度值就能提高其準確度 等級的。如果想要獲得一臺高準確度等級的地磅秤產 品,就要從設計開始,直至到制造、安裝、調試的每一個 環節,都必須按照高準確度等級的標準去努力,而不是 單單調試時改變分度值大小的工作就能改變的。