衡器計量誤差分析與控制研究——以地磅為例

誤差分析是衡器計量工作的主要內(nèi)容，本文以地磅為例對其計量檢定過程中存在的誤差進行了分析 ，并在充分了解 、掌握汽車衡工作原理的前提下，對其計量檢定方式與誤差控制措施進行了探討。

地磅是利用作用于所需測量物體重力來對該物體重量確定的計量器具。 在汽車衡整個發(fā)展史中，其主要包括 6 大類型，地磅在第二次世界大戰(zhàn)后誕生，其構(gòu)成部分為稱重顯示控制器、稱重傳感器與電器控制等。 伴隨社會經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升及科學(xué)技術(shù)的不斷進步，地磅逐漸發(fā)展為小型化、模塊化、集成化、智能化。 地磅作為電子衡器的重要構(gòu)成部分，在不斷提升其速率、準確性、穩(wěn)定性與可靠性的同時，還會存在諸多誤差情況。 為更好地提升計量檢定結(jié)果，必須重視地磅計量誤差原因，并選取科學(xué)有效的措施，實現(xiàn)地磅計量工作目標。

1.地磅的概況

作為地磅的重要組成部分， 地磅為集合現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)與計算機技術(shù)為一體化的電子稱量裝置。 其工作流程為在秤盤上放置物體，重力作用下，秤體向傳感器施加壓力，促使稱重傳感器彈性體出現(xiàn)變形，因變形貼在彈性體應(yīng)變梁上的電阻應(yīng)變計出現(xiàn)電阻變化，導(dǎo)致應(yīng)變計無法平衡，使傳感器輸出與重量數(shù)值成比例的電信號，并利用接線盒、信號線向稱重儀表傳輸， 通過線性放大，A/D 轉(zhuǎn)換， 以儀表微處理器（CPU）處理信號并進行重量值顯示。

2.地磅計量方式

（1）使用儀器與器具：送外計量質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定的砝碼。

（2）計量地磅 ：第一 ，由砝碼內(nèi)選取稱量點 ，其允許誤差值如附表所示。

第二， 選取計量地磅對被稱量點標準砝碼進行稱量，并進行數(shù)據(jù)記錄，隨后分別對比其與標準砝碼數(shù)據(jù)。

第三，分析差值是否在允許誤差以下，以此對需檢定汽車衡的質(zhì)量進行判斷。

3.地磅計量誤差分析

伴隨計算機技術(shù)水平的不斷提升，原料計量、配比地磅運用范圍越來越廣，精度要求也愈加嚴格。 為提升地磅計量精度，應(yīng)認真分析計量過程，及時找出誤差，進而有效控制其質(zhì)，并將汽車衡計量速度快、計量精度高及重復(fù)性良好等特點充分體現(xiàn)出來。 目前，對稱量精度造成影響的主要原因包括：零點漂移、計量檢定、四角偏載等。

（1）零點漂移誤差。 現(xiàn)階段計量過程中地磅總會出現(xiàn)零點漂移誤差， 該誤差對地磅計量檢定準確度起到直接作用。

具體應(yīng)用中，地磅可用于多種不同稱量重力的物體，進而使地磅稱重傳感器受到負載力度反復(fù)多次影響，導(dǎo)致傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，不能及時解決稱重物體重力快速變化產(chǎn)生的作用，該情況下將改變傳感器觸點，導(dǎo)致計量檢定過程中地磅初始狀態(tài)發(fā)生改變、儀表指針歸位不準等，這都是零點漂移現(xiàn)象出現(xiàn)于地磅計量工作中的原因。

（2）計量檢定誤差。 第一，傳感器稱重非線性變化。 因汽車衡具備極為復(fù)雜的稱重傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)， 外界環(huán)境極易影響其準確性，如溫差、物體沖擊力等，進而使得非線性關(guān)系的出現(xiàn)，其是指稱重傳感器承受的負載能力和其相應(yīng)電壓輸出值間產(chǎn)生的關(guān)系，進而對汽車衡稱重傳感器計量檢定結(jié)果造成嚴重影響。

第二，稱重臺擦靠。擦靠是指稱重物體重量無法 100%作用于地磅傳感器，致使輸出信息值與實際值存在誤差。

四角偏載誤差。地磅傳感器靈敏度是造成四角偏載誤差的主要因素。 依據(jù)正常思維分析，在托盤上防止需測量物體，一般不會影響測量結(jié)果。 但因汽車衡自身材質(zhì)不同，如關(guān)鍵零部件（傳感器彈性、電位器電阻應(yīng)變計）材質(zhì)不同，導(dǎo)致傳感器激勵電壓不穩(wěn)定，進而影響信號輸出的質(zhì)量。

4.地磅計量誤差改善措施

（一）提高傳感器質(zhì)量。 傳感器是影響地磅計量準確值的主要原因。 為提高傳感器質(zhì)量，必須滿足以下條件：（1）傳感器自身滿足地磅機械傳力結(jié)構(gòu)傳力特點，并和市場傳感器相關(guān)技術(shù)指標相符；(2)因激勵電壓存在于地磅傳感器內(nèi)，應(yīng)確保其始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。 并確保傳感器本身負荷與需測物重量存在正比例關(guān)系。

（二）加強檢定器具的檢測。 嚴格執(zhí)法為檢驗部門的工作宗旨。 為降低汽車衡誤差，要求計量安全技術(shù)檢驗機構(gòu)定期對計量器具進行檢定、維護，由本質(zhì)上提升計量結(jié)果的準確性、可靠性。計量器具如不符合相關(guān)規(guī)定，則不能用于產(chǎn)品計量。 同時，如砝碼產(chǎn)生老化、損壞現(xiàn)象，則需嚴格部門相關(guān)規(guī)定進行處理，如器具更新、銷毀等，以此提高量值的精度及信息傳遞的真實性。

（三）偏載誤差調(diào)整。 作為貿(mào)易結(jié)算計量器具，地磅需進行定期檢定。 在檢定過程中，偏載誤差為地磅計量誤差的主要類型，為確保測量結(jié)果的準確性，可選取角差調(diào)整程序自動調(diào)整，選取合理壓角方式，在所有承重點傳感器位置充分了解的情況，設(shè)定參數(shù)。 按照儀表提示，通過恒定物調(diào)整壓角。 因該方式儀表無法對示值進行顯示，需先將設(shè)定參數(shù)退出，才能確定偏載誤差。

5結(jié)語

綜上所述，伴隨經(jīng)濟全球化的不斷深化，我國衡器計量技術(shù)也得到了極大的發(fā)展。 地磅作為衡器的一種主要形式，在計量檢定過程中，因外在因素、人為因素往往會存在相應(yīng)誤差，為將該誤差降至允許誤差范圍內(nèi)，要求相關(guān)部門必須重視地磅計量誤差分析與控制。 為此，本文在充分了解地磅工作原理的基礎(chǔ)上， 對其計量檢定方式與存在誤差的原因進行了分析，并以此選取行之有效的措施加以解決，為推動衡器計量事業(yè)發(fā)展提供了強有力的支撐。