電子秤的分度數與準確度
近年來,各種電子衡器檢定分度數在不斷提高,有些已 遠遠超出了傳感器的最大檢定分度數,這種做法是否能提高枰的精度和 準確度?答案是否定的。為澄清認識上的混亂、解決實踐中的困惑,本文 結合圓L R60、R76對常用的衡器的分度值確定問題做一分析。
電子枰具有稱量快、讀數方便、便于和計算機聯網實現自動控 制等優點,得到廣泛使用。目前電子枰的使用單位和制造單位都喜歡 將電子枰分度數大。使用單位有兩個指導思想:一是衡器的分度值越 小越好,特別是稱量單價比較高的物品;二是衡器的分度值盡量小一 些,就可以用大枰量的衡器稱量比較輕的物品,不需再購買小枰量的 衡器。使用單位對電子枰的精度盲目要求,使一些制造商、銷售人員為 了競爭,采取不正當手段迎合需方心里需求,隨意修改電子枰的分度 數、減小分度值,使電子枰的可靠性、穩定性、重復性變差。很多現象 在更換一只或多只傳感器后正常,而換下來的傳感器進行各項指標的 檢查,均未發現異常。本文分析電子枰的分度數與稱重傳感器分度數 的關系,否定通過調改電子枰的分度數提高電子枰的準確度。
1.標準與規定
衡器在使用過程中,分度值的設定非常嚴謹,是嚴格按照檢定規 程,結合衡器的相應配置:稱重儀表、傳感器、最大量程等設定的。
檢定分度值e用于衡器劃分等級和檢定,代表枰的絕對準確度, 因此檢定分度值越小,枰的準確度越高。檢定分度數代表枰的相對準 確度,檢定分度數越高,枰的相對準確度越高。由此可見,枰的準確 度等級是依據檢定分度值e和檢定分度數n來確定的。商用枰的準確 度等級分為中準確度和普通準確度,可稱為3級和4級,用符號III和IV 表示。
按OZML規定衡器分自動衡器和非自動衡器,凡是人為參與的 衡器均為非自動衡器,非自動衡器按分度數分類,如表1。
《非自動枰通用檢定規程》還規定枰的檢定分度值和實際分度 值相等,即e=d。這就是說枰的準確度與枰的計量特性之間的關系, 但是這僅僅是枰達到相應準確度等級要求的必要條件。同時規定:安 裝于室外,而無大氣適當保持措施的枰,其分度數不能大于3000,否 則枰的零點和示值都難以穩定,測量數據不可靠。
從表2我們應注意到電子枰內整個稱量段為三段,檢定要求:
0~500分度數為一段允差為±0.5e, 500~2000分度數為二段允差為 ±1.0e,而高于2000個分度數甭管多少均為±1.5e,而實際使用中最大 允差是檢定最大允差的兩陪。從OIML對非自動枰標注三級枰的橢圓 符號也可看出,它的整個稱量范圍允差規定是變化的,與自動衡器的 圓形標注是有區分的,它的誤差是從大到小再變大,最高準確度在中 間。0~500分度數為低精度稱量段,高于3000個分度數之后的稱量精 度逐漸變低,分度數再高其允差不變。
2.限制分度數的原因
衡器的檢定分度數n :最大稱量與檢定分度值之比,即n=Max/ e。稱重傳感器是衡器稱重系統的核心,對于每只稱重傳感器,它的最 大分度數nLC應不小于衡器的檢定分度數n,即nLOn。
nLOn,這實質限制了衡器的分度數,目前國內平臺枰或汽車 衡所使用的傳感器一般都是C3級的傳感器,按照OIML R60國際建 議的要求,C3級傳感器的最大檢定分度數nmax為3000,按照OIML R76國際建議4.4.4誤差分配原則,C3級傳感器用于制造檢定分度數 不大于3000分度的III級枰。普通衡器采用C3級的稱重傳感器,枰的檢 定分度數最多只能為3000e。所以,量程一定,調小分度值,分度數就 會變大,超出3000的范圍,就超出了稱重傳感器的性能。
確定枰最大分度數的其它依據:環境溫度、氣壓變化、傳感器的 蠕變量、傳感器的蠕變恢復及傳感器靈敏度的溫度特性等。
I級商業枰大多是放在工廠或野外使用,枰體受力不均、信號傳 輸中的干擾與失真、電壓的波動、風塵的作用、工業振動、電磁干擾等 許多客觀因素的影響,因此把電子枰的分度數設置成2000~3000是 客觀實際的。
3.顯示實例
對有多只稱重傳感器的電子枰進行標定時,許多電子枰的分度 數已被商家設置到了6000,但是分度數設置的越大,出現問題的頻 率就越高。使用中有這么三臺枰:最大稱量為1500kg,最小分度值 為0.2kg,使用4只傳感器,稱重傳感器是C3級,其最大檢定分度數是 3000。而枰的檢定分度數已達7500,本已超出了傳感器的計量性能, 售后調試安裝還將分度值調到0.1kg,枰的檢定分度數高達15000,使 用中零點漂移,穩定性差,數字向一個方向遞增或遞減;分析原因:a. 稱重傳感器已不能滿足電子枰的計量性能要求,解決措施:降低檢定 分度數;b.同批傳感器的蠕變量向一個方向變化,零點漂移也是一個 方向,解決措施:逐個換傳感器,直至測量穩定。更換傳感器解決了一 臺枰的問題,另兩臺就利用現有傳感器減小分度數,又回到7500的分 度數,0.2kg的分度值,其后使用穩定,滿足測量要求。
4.結論
總上所述通過改變分度數來提高電子枰的準確度從根本上違背 了枰用傳感器的計量學要求和計量誤差分配原則,傳感器的性能不 滿足提高分度數后的枰的要求,不能保證計量數據的準確性、可靠性 及穩定性。要想提高電子枰的準確度,要從修理與維護的基礎工作著 手,扎實做好維護基礎工作,認真對待周期檢定,周期檢定中則必須 執行表2中規定的檢定的最大允許誤差,保證周檢質量,并在周檢有 效期內對電子枰做不定期檢查及時解決問題。任何一臺電子枰性能 在設計的先天就確定了,不論是最小稱量、最大枰量,還是稱量準確 度等級,后天在一定條件下只是可以改變其局部的部分性能。如果想 要獲得一臺高準確度等級的衡器,只有從設計開始,直至制造、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,而不能 片面追求提高n^^,忽視客觀因數影響,望大家走出誤區,實事求是 嚴格執行國家計量檢定規程,確保電子枰實際使用效果。