對(duì)汽車(chē)衡分度值問(wèn)題的認(rèn)識(shí)

【摘 要】 針對(duì)國(guó)內(nèi)目前對(duì)汽車(chē)衡檢定分度值和實(shí)際分度值爭(zhēng)議比較多的情況，本文從設(shè)計(jì)角度談一點(diǎn)個(gè)人的看法。任何一臺(tái)衡器的初始固有誤差，實(shí)際上是在設(shè)計(jì)過(guò)程中就已經(jīng)基本確定了的，不是僅僅靠改變分度數(shù)就能提高其準(zhǔn)確度的等級(jí)。后天（校準(zhǔn)時(shí)）通過(guò)認(rèn)真地調(diào)試是可以提高一定的計(jì)量性能，但這是有限的。
【關(guān)鍵詞】 汽車(chē)衡；檢定分度值；實(shí)際分度值
一、國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀
目前不論是汽車(chē)衡使用單位，還是制造單位都喜歡將汽車(chē)衡分度數(shù)說(shuō)的比較大，像zui大秤量為120t汽車(chē)衡的分度值定為20kg，分度數(shù)即為6000；zui大秤量150t汽車(chē)衡的分度值定為20kg，分度數(shù)即為7500。那么，為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？
1、衡器使用單位
對(duì)于使用衡器的單位來(lái)講，有兩個(gè)指導(dǎo)思想：一是認(rèn)為一臺(tái)衡器的分度值越小越好，特別是稱量單價(jià)比較高的物品；二是想衡器的分度值能夠盡量小一些，就可以使用大秤量的衡器稱量比較輕的物品，可以節(jié)省，不需要再購(gòu)買(mǎi)小秤量的衡器。
2、衡器制造銷(xiāo)售企業(yè)
總想將衡器分度數(shù)的多少作為一個(gè)賣(mài)點(diǎn)，好像誰(shuí)的產(chǎn)品分度數(shù)越多，其性能就越好一樣。殊不知這樣給自己的產(chǎn)品帶來(lái)穩(wěn)定性差的隱患，只要使用現(xiàn)場(chǎng)有一點(diǎn)風(fēng)吹草動(dòng)，稱重儀表上的示值就上下變化。
我個(gè)人認(rèn)為之所以會(huì)出現(xiàn)以上情況，有兩種原因：一是對(duì)概念不清楚，一是處于一種私利。
對(duì)于概念問(wèn)題，就必須先來(lái)明確何為“檢定分度值”和“實(shí)際分度值”？
檢定分度值e：用于衡器分級(jí)和檢定的，以質(zhì)量單位表示的值。
檢定分度數(shù)n：zui大秤量與檢定分度值之比，即n = Max/e。
實(shí)際分度值d：以質(zhì)量單位表示的下述數(shù)值：
——對(duì)于模擬指示，系指相鄰兩個(gè)標(biāo)尺標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的值之差；
——對(duì)于數(shù)字指示，系指相鄰兩個(gè)示值之差。
對(duì)于私利問(wèn)題，是不了解產(chǎn)品的實(shí)質(zhì)，只是看到表面的現(xiàn)象，不能正確掌握產(chǎn)品的性能特點(diǎn)，其目的是想鉆管理的漏洞。作為使用單位來(lái)說(shuō)，往往采購(gòu)者只是考慮準(zhǔn)確度的高低，而使用者則考慮產(chǎn)品的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。作為銷(xiāo)售人員，總是與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手比拼衡器的分度數(shù)多少，而不是產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性。
二、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)程情況
在目前我們能夠看到的，不論是建議，還是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程，都對(duì)汽車(chē)衡產(chǎn)品進(jìn)行了
嚴(yán)格而全面的規(guī)定。
1、有關(guān)規(guī)定
（1）衡器的檢定分度值與實(shí)際分度值相等，即e=d。
衡器的類(lèi)型 檢定分度值
有分度衡器，無(wú)輔助指示裝置 e=d
有分度衡器，有輔助指示裝置 e 由制造商根據(jù)3.2 和3.4.2 的要求選擇。
但是，又規(guī)定：
只有特種準(zhǔn)確度級(jí)（Ⅰ）和高準(zhǔn)確度級(jí)（Ⅱ）衡器可以配備輔助指示裝置，該裝置可以是：
——配游碼的裝置；
——插值讀數(shù)裝置；
——補(bǔ)充顯示裝置；
——有微分標(biāo)尺分度的指示裝置。
換句話說(shuō)，就是“中準(zhǔn)確度級(jí)（III）”衡器只能執(zhí)行e=d 的規(guī)定。
（2）e≠d 的衡器
從以上規(guī)定可以看出，只有特種準(zhǔn)確度級(jí)（Ⅰ）和高準(zhǔn)確度級(jí)（Ⅱ）的衡器，其檢定分度值e由下
列表達(dá)式確定：
d≤e≤10d
e=10k kg,k是正整數(shù)、負(fù)整數(shù)或零。
（3）其他影響量和限制
安裝在室外的衡器，且沒(méi)有采取適當(dāng)保護(hù)措施防止大氣環(huán)境影響時(shí)，如果衡器檢定分度數(shù)n 相
對(duì)較大，通常可能無(wú)法滿足其計(jì)量要求和技術(shù)要求。
（4）關(guān)于nLC≥n的規(guī)定
對(duì)于每只稱重傳感器，稱重傳感器的zui大分度數(shù)nLC應(yīng)不小于衡器的檢定分度數(shù)n：
nLC ≥ n
這個(gè)規(guī)定實(shí)質(zhì)上就限制了衡器的分度數(shù)。也就是說(shuō)，汽車(chē)衡如果采用了C3 級(jí)（3000v）的稱重
傳感器，其檢定分度數(shù)也就zui多只能為3000e。
2、對(duì)結(jié)構(gòu)的要求
（1）應(yīng)用的適用性
衡器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合預(yù)期的使用目的。在剛剛發(fā)布的GB/T7723-2008《固定式電子衡器》中，
針對(duì)此條規(guī)定，對(duì)目前國(guó)內(nèi)正常使用的，zui大秤量為30t 至150t 大型衡器的承載器，提出了相對(duì)
變形量的要求。即，新安裝后的檢測(cè)時(shí)，承載器zui大相對(duì)變形不大于1/800。
（2）使用的適用性
衡器的結(jié)構(gòu)應(yīng)合理、堅(jiān)固、耐用，以保證其使用期內(nèi)的計(jì)量性能。并且，對(duì)于安裝在基礎(chǔ)上的
衡器，其基礎(chǔ)應(yīng)達(dá)到如下要求：
1）必須滿足該衡器zui大載荷時(shí)承載力要求；
2）基礎(chǔ)兩端應(yīng)有一條長(zhǎng)度等于承載器一半（但不要求超過(guò)12m）、寬度等于承載器的，并與承載器保持在同一水平面的平直通道。靠近承載器兩端至少有3m以上的，應(yīng)用混凝土或其它堅(jiān)固材料制造，可承受與衡器承載器相等的所有載荷；地上衡通道剩余部分的斜坡應(yīng)確保便于車(chē)輛駛?cè)搿?br />（3）檢定的適用性
衡器的結(jié)構(gòu)應(yīng)符合測(cè)試的要求，其承載器應(yīng)能使砝碼方便且安全地放置其上，否則應(yīng)附加支撐裝置。
3、安全性
衡器不應(yīng)有容易做欺騙性使用的特征。
衡器結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足在控制元件意外失效或偶然失調(diào)時(shí)，應(yīng)有顯著警示，除非不可能產(chǎn)生易于對(duì)確切功能的干擾。
衡器可以設(shè)置自動(dòng)或半自動(dòng)量程調(diào)整裝置。該裝置應(yīng)安裝在衡器內(nèi)部與其組成一體。被保護(hù)后，外部不可能對(duì)它產(chǎn)生影響。
三、規(guī)定e=d的原因
1、初始固有誤差
這是一個(gè)與衡器的基本構(gòu)成部分有著密切關(guān)聯(lián)的名詞。
“初始固有誤差”是指：衡器在性能測(cè)試和量程穩(wěn)定性測(cè)試前所確定的誤差。
從“初始固有誤差”的定義可以明確看出：任何一臺(tái)衡器自其設(shè)計(jì)制造安裝結(jié)束之后，這臺(tái)衡器的命運(yùn)就已經(jīng)確定的了。為什么要這樣講呢？因?yàn)椋慌_(tái)衡器是由承載器、稱重傳感器、稱重儀表及基礎(chǔ)等四大部分組成的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，承載器的剛度、強(qiáng)度都是設(shè)計(jì)所決定的，稱重傳感器的技術(shù)指標(biāo)也是設(shè)計(jì)時(shí)選擇的，稱重儀表的參數(shù)也是設(shè)計(jì)時(shí)選擇的，而基礎(chǔ)的質(zhì)量是在施工制造中確定的。在這些原始數(shù)據(jù)確定的前提下，自然這臺(tái)衡器固有誤差也就確定了。
如果一臺(tái)zui大秤量為150t的汽車(chē)衡，檢定分度值為50kg，當(dāng)實(shí)際分度值為20kg時(shí)，實(shí)際使用時(shí)的稱量值不可能反映真實(shí)的載荷重量，這是因?yàn)榘凑?0kg的分度值檢定時(shí)，其反映的是50kg初始固有誤差的情況。如果這時(shí)將分度值調(diào)至20kg，在稱量時(shí)顯示的示值，不能代表該稱量載荷的實(shí)際重量值，只有按照20kg分度值進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造和安裝，才能反映實(shí)際的重量值。從下圖就可以清楚看出一臺(tái)相同秤量的汽車(chē)衡，其初始固有誤差的曲線在不同誤差帶中的情況。
2、環(huán)境影響問(wèn)題
固有誤差：衡器在標(biāo)準(zhǔn)條件下確定的誤差。
從固有誤差的定義可以看出：在現(xiàn)場(chǎng)一定的環(huán)境條件、電源電壓、電磁場(chǎng)干擾情況相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，經(jīng)過(guò)精心調(diào)試是可以改變一定的計(jì)量性能，但是不能根本改變其計(jì)量指標(biāo)。所以R76-1建議才推薦：一般衡器的n=3000，只有采用非常特別的方法測(cè)試時(shí)，n才可以大于3000。此外，公路車(chē)輛衡和軌道衡，其檢定分度值不應(yīng)小于10kg。
我曾經(jīng)于90年代初設(shè)計(jì)過(guò)一臺(tái)高準(zhǔn)確度的衡器，作為標(biāo)定質(zhì)量流量計(jì)的校準(zhǔn)裝置，其檢定分度數(shù)達(dá)到7500。其前提是：在室內(nèi)溫度變化只有10℃的環(huán)境下使用，且沒(méi)有流動(dòng)性氣流影響。為此，設(shè)計(jì)時(shí)從眾多0.02%級(jí)的稱重傳感器中挑選重復(fù)性好的，同時(shí)挑噪聲指標(biāo)zui小的稱重指示器，承載器的設(shè)計(jì)剛度優(yōu)于1/2000，要求安裝基礎(chǔ)要整體性的同時(shí)，又要足夠的承載力。zui后驗(yàn)收檢定時(shí)，各個(gè)稱量點(diǎn)的zui大誤差僅有允許誤差的一半。
四、結(jié)論
任何一臺(tái)衡器性能主要是在設(shè)計(jì)的先天確定了的，不論是zui大秤量，還是稱量準(zhǔn)確度等級(jí)，后天在一定條件下只是可以改變局部的部分性能。如果想要獲得一臺(tái)高準(zhǔn)確度等級(jí)的衡器產(chǎn)品，只有從設(shè)計(jì)開(kāi)始，直至到制造、安裝、調(diào)試的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都必須按照高準(zhǔn)確度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)去努力，而不是單單靠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)改變分度值大小的工作。
同時(shí)，必須注意到高準(zhǔn)確度等級(jí)的衡器，必須有相應(yīng)準(zhǔn)確度等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行量值傳遞。也就是講，沒(méi)有M1級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行檢定，是不可能確定1/6000準(zhǔn)確度等級(jí)衡器的。
參考文獻(xiàn)
1．R76-1《非自動(dòng)衡器》（2006E）建議。
2．GB/T7723-2008《固定式電子衡器》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
3．陳日興“關(guān)于室外使用的衡器檢定分度數(shù)n不能大于3000的論述”，《稱重科技》，2006。