地磅載荷測量儀校準研究

一種專用質量比較儀的結構組成，并對其進行校準。利用質量比較儀，對地磅載荷測量儀進行校準和不確定度評定，校準結果測量儀誤差不超過地磅最大允許誤差1/3，且擴展不確定度與測量儀最大允許誤差比值小于1/3，由此表明，通過ABA直接比較法能夠進行測量儀的校準。

1 .引言

長期以來，大型地磅（量程在80t以上）都采用砝碼進行檢定，但是由于砝碼運輸搬運困難，檢定效率低下，給大型地磅的檢定帶來極大不便。本課題組依據國際建議OIML R 76，在國家重大科學儀器設備開發專項的支持下，研制了一種檢定大型地磅的檢定裝置— 衡器載荷測量儀（以下簡稱“測量儀”），JJG 1118-2015將其作為檢定地磅的標準器。本文介紹一種校準測量儀專用的質量比較儀（以下簡稱“比較儀”），利用它對測量儀進行校準，并對校準結果進行不確定度評定。

2 .測量儀組成及工作原理

測量儀由標準載荷單元組和液壓控制系統構成。標準載荷單元組由兩個或兩個以上標準載荷單元組成，每個標準載荷單元由液壓油缸、反力裝置、傳感器和測量儀表組成，如圖1所示。測量儀以傳感器作為載荷測量標準，采用高精密液壓作為載荷動力源，借助反力裝置，對電子汽車衡臺面施加標準載荷，從而實現對電子汽車衡的檢定。

3 .比較儀組成

比較儀由秤體、6只數字傳感器和1只高精度儀表組成.

測量范圍：

200kg ~ 150,000kg， 200kg ~ 20,000kg。

范圍內分辨力為0.1kg，20,000kg以上分辨力為

1kg。如圖2所示，比較儀秤體由秤臺和12個加固圓盤組成。

圓盤的加固能夠提高測量儀載荷施加位置秤臺的剛度。同時，加固盤上表面應保證其加工和安裝的水平度，使測量儀傳感器的受力方向豎直向下。

比較儀配8組F2等級砝碼，每組砝碼18,750kg。

每個測量儀的標準載荷單元和每組砝碼將載荷施加在各自相對應的圓盤上（載荷施加在1、2、3、4、9、10、11和12位置的圓盤上。4、6、7和8為預留擴展位置），從而確保測量儀和砝碼對比較儀所施加載荷的一致性。

4.比較儀校準

4.1 重復性

測量載荷為P1=75,000kg和P2=150,000kg，在1、2、3、4、9、10、11和12 8個位置圓盤上分別加9375kg和18750kg的F2等級砝碼，采用A1，A2，A3，A4的衡量模式，循環8次。重復性測量校準結果為貝塞爾公式計算單次測量結果的標準偏差，SP1=0.42kg，SP2=0.42kg。

4.2偏載

將秤臺分成4個區域，依次在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區域加上37,500kg的F2等級砝碼，4個區域的測量結果分別為37,500kg、37,500kg、37,501kg、37,501kg，偏載量為1kg。

5 .地磅載荷測量儀校準

在比較儀上，被校測量儀與標準砝碼組通過A1BA2比較的方式進行校準，其中A1、A2為F2等級標準砝碼；B為被校測量儀。

A1步驟：用砝碼對比較儀施加150t預加載荷3次。然后將標準砝碼依次遞增添加到比較儀上，加載到相應校準點時保持30s，記錄比較儀示值，直到最大校準點；

B步驟：采用測量儀對比較儀施加150t預加載荷3次；然后按校準點遞增順序，對比較儀施加標準載荷，加載到相應校準點時保持30s，記錄比較儀示值，直到最大校準點。

7.結論

一種校準測量儀專用的質量比較儀，并在其上進行了測量儀的校準，并對校準結果進行不確定度評定，得出結論如下：

（1）校準結果測量儀的誤差不超過相應載荷下地磅最大允許誤差的1/3，所校準的測量儀能夠滿足檢定地磅的誤差要求；

（2）校準結果的擴展不確定度與測量儀最大允許誤差的比值小于1/3，在比較儀上，通過ABA直接比較法能夠進行測量儀的檢定/校準。