型衡器砝码现场检定、校准方法的介绍 上海实润实业有限公司 江晓 我们家都知道，计量检定必须按照家计量检定系统表行量值传递，在质量专业的计量器具量传系统图中，通常的量值传递方法就是利用直接比较法或者是组合比较法、借助于相应准确度的标准天平将较高准确等级的砝码量值传递给较低准确等级的砝码。处于质量专业检定系统表的末端是对衡器量值的传递，常规的传递方法就是采用直接加砝码法，实现对衡器量值的传递。对于量值传递，通常的要求是：检定方法的测量不确定度不应于被检计量器具zui允许误差MPE的1/3。在衡器检定中，尤其是型衡器的检定和自动衡器的检定，有时无法采用上述的直接加砝码法，需要采用在质量检定系统表中没有的些方法。这些非常规的方法，经过理论上的分析基本上也能够满足其测量不确定度不于被检衡器zui允许误差MPE的1/3这原则要求的，并且还具有使用方便的特点，在衡器检定实践中具有很的生命力。下面介绍的几种经常采用的、且行之有效的方法 、型衡器检定的标准砝码替代法 我们这里的型衡器是指zui秤量在几十吨以上的衡器。在历*，型衡器的检定都是使用量的20kg砝码，用人工搬运的方法步步地检至zui秤量。由于这种方法工作量，有定的局限性，仅能实现zui秤量为20t-30t衡器的检定。后来型衡器检定使用了500kg -1000kg圆柱或矩形的砝码，再配备之相应的运输、起吊设备。通常是将起吊设备安装在载重卡车上，构成台检衡车。载重卡车承担砝码的运输，起吊设备负责装卸砝码并把砝码放到特定的位置。起吊设备能否实现把砝码放到特定位置，这取决于起吊设备的臂长和灵活程度。有些起吊设备完成不了将砝码放置到衡器特定位置的任务，就得配备与之相符的辅助方法。圆柱砝码可以用人工滚动的方式实现将其放到特定位置，而矩形砝码就得使用电瓶叉车将其放到特定位置。我各地技术机构配备的检衡车，般卡车的载重量不过30t，卡车自重可达20t。用这种检衡车也只能实现zui秤量在50t左右衡器的检定。实际上道路和交通运输的规定也不允许卡车的载重量再，所以许多家规定汽车衡的zui秤量在60t就足够了。但是我现在型衡器的秤量已发展至二百吨，要实现对这些衡器zui秤量的检定是十分困难的，检定机构又应当对衡器zui秤量行检定，这是检定机构的责任，这对用于贸易结算的衡器尤其重要。其方法之是配备足量的标准砝码，由检衡车多跑几趟拉足砝码实现对zui秤量的检定，这种方法仅适用路途近的场合。由于费用较、极为不经济，应用比较少。另种方法是配备定量的标准砝码，再检定现场寻找合适的“替代物”，采用标准砝码替代法实现衡器zui秤量的检定。 标准砝码替代法是对型衡器检定时，由于准备的标准砝码数量又达不到衡器zui秤量所需的量，就可用恒定载荷代替标准砝码行检定。方法是：先将检定现场所有的标准砝码放到被检衡器上，检定至需要行替代的秤量，记录下该秤量误差和找化整前误差（闪变点）所用小砝码的量，然后将标准砝码卸下（注意不要空秤），将替代物加到衡器承载器上，并通过加减小的替代物恢复到该秤量的实际误差，此时“闪变点”处所用小砝码要与替代前的致。此时就可以再向衡器加上前面被替代下来的标准砝码，行更秤量的检定，直至所有的标准砝码又都加到衡器上，再行砝码替代，这样重复替代几次直检至衡器的zui秤量。 在砝码替代过程中必然会产生定的方法误差，而这些误差主要是由被检衡器重复性造成的，故标准砝码的替代法应当对被检衡器的重复性提出相应要求。 在建议R76《非自动衡器》、R134《动态公路车辆自动衡器》和我家计量检定规程JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》、JJG907-2006《动态公路车辆自动衡器》都有关于标准砝码替代法的规定，对被检衡器的重复性也提出了相应要求。 具体规定是： “当被检衡器的zui秤量于1t时，可使用其它恒定载荷替代标准砝码，前提是至少具备1t标准砝码，或是zui秤量50%的标准砝码，两者中应取其者。在以下条件下，标准砝码的数量可以减少，而不是zui秤量的50%。 若重复性不于0.3e，可减少至zui秤量的35%。 若重复性不于0.2e，可减少至zui秤量的20%。 重复性是将约为zui秤量50%的载荷在承载器上施加三次来确定的。” 从以上规定可见，当检定小于1t的衡器必须配备与被检衡器zui秤量等量的标准砝码。当检定于1t的衡器时，才可使用标准砝码的替代法，但是必须具备1t的标准砝码。只“具备1t的标准砝码”这规定要求太低了，但这是上的规定。在我有些省市为衡器的检定质量和衡器产品的出厂质量，要求开展型衡器检定的技术机构，必须配备所检衡器zui秤量50%的标准砝码。生产100t以下衡器的企业必须配备与zui秤量等量的标准砝码，生产100t以上衡器的企业应配足100t的基础上再加上100t以上秤量50%的标准砝码。 按照建议和我检定规程的规定，当具有标准砝码的数量是被检衡器zui秤量的50%时，只需要行次砝码替代就可以检至衡器的zui秤量。当被检衡器重复性不于0.3e时，允许具有35%zui秤量的标准砝码就可以行检定，新的R76建议将该“35%zui秤量”改为“zui秤量的1/3”，这改变没有质的变化，此时需要行二次砝码的替代才能检至衡器的zui秤量。当被检衡器的重复性不于0.2e时，允许只具有20%zui秤量的标准砝码就可以行检定，就需要行四次砝码的替代才能检至衡器的zui秤量。 衡器的重复性应当是在50%zui秤量行的，有人说，既然能在50%zui秤量处行重复性，就不需要在35%zui秤量和20%zui秤量处行砝码替代了。要注意此处的重复性是使用恒定载荷行的，不是标准砝码。
砝码替代时，使用的替代物（恒定载荷）可以是在检定前事先运到现场，也可以在现场临时找称重科技 2008·青岛 些质量稳定的载荷。运到检定现场的替代物可以是检衡车和其它车身比较短的车辆。在检定现场临时找的替代物可以是些质量稳定的载荷，例如钢板、型材等。外有些技术机构把装满水的水罐作为替代物，这种替代物要求在检定现场具有高速注水设施。 下面分析下标准砝码替代法是否能够满足测量不确定度不于被检衡器zui允许误差MPE 1/3的要求。为了方便以台常见的SCS-60型型汽车衡为例行分析，SCS-60型汽车衡的zui秤量Max＝60t,分度值e＝d＝20kg,分度数n＝3000。 若衡器的重复性为0.3e，要求具有21t标准砝码，是衡器zui秤量的35%，需要二次砝码的替代才能完成对衡器zui秤量的检定。那么*次砝码的替代应该在21t秤量处行，衡器此秤量的zui允许误差MPE为1.0e，那么替代误差δ就等于衡器的重复性（0.3e） 。这样替代误差δ（0.3e）小于衡器zui允许误差MPE（1.0e）的1/3。砝码的二次替代应该在42t秤量处行，此秤量的zui允许误差MPE为1.5e，由于是两次砝码的替代，替代误差δ等于两次衡器的重复性均方和， δ
= e ee42.0)3.0()3.0(22=+。这样替代误差δ（0.42e）小于衡器zui允许误差MPE（1.5e）的 1/3。 若衡器的重复性为0.2e，要求具有标准砝码12t、是衡器zui秤量的20%，需要四次砝码的替代才能完成对衡器zui秤量的检定。那么*次砝码替代应该在12t秤量处行，此秤量的zui允许误差MPE为1.0e，替代误差δ就等于衡器的重复性，具体为0.2e。这样替代误差δ（0.2e）小于衡器zui允许误差MPE（1.0e）1/3。二次替代是在24t秤量处，此时zui允许误差MPE仍为1.0e，其替代误差δ
等于 e ee28.0)2.0()2.0(22=+，也小于衡器zui允许误差MPE（1.0e）的 1/3。三次替代是在36t秤量处，此时zui允许误差MPE仍为1.0e，其替代误差δ
等于 e eee34.0)2.0()2.0()2.0(222=++，也基本上满足小于等于衡器zui允许误差MPE（1.0e）1/3 的要求。四次替代是在48t秤量处，此时zui允许误差MPE为1.5e，其替代误差δ
等于 e eeee4.0)2.0()2.0()2.0()2.0(2222=+++，也能满足小于等于衡器zui允许误差MPE（1.5e） 1/3的要求。 但是建议和我检定规程中，没有在具有50%zui秤量的行标准砝码替代对被检衡器的重复性提出要求，严格意义上讲此时就有可能满足不了“不于被检衡器zui允许误差MPE 1/3的要求”。所以在具有50%zui秤量的标准砝码行替代时，应当也提出对被检衡器重复性的要求，至少应要求衡器的重复性不过0.5e。在实际检定中的标准砝码替代，由于受环境、人员、方法等因素的影响可能产生更的测量不确定度。因此在具有足量砝码的情况下，尽可能减少标准砝码替代的次数。 |
