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   在工业生产过程中使用着各种类型的衡器, 有通用型的, 这些在工业生产过程中的衡器,由于生产过程不可能随意停顿和工艺过程的限制,一般情况下对衡器的校准都存在不同程度的困难。工业生产过程中使用的很多衡器是工艺过程使用,属于非强制检定衡器。从原则上是由厂家自行检定。

衡器校准的基本要求

  衡器是人们生活中使用的计量器具,人们用它来测量物体的重量或质量。在物理学中质量、长度和时间是三个基本物理量。“质量”的概念是在 1700 年左右由牛顿作为经典力学引入的一个“物理量”, 用来描述物体在运动时的“惯性”, 而我们的感官不能直接感受质量。但早在公元前两、三千年人们就懂得杠杆平衡原理, 即用简单的等臂天平来测量物体的重量或质量。现在的各种衡器同样是测量物体质量的计量器具。砝码是质量计量的标准器, 通过它将约定的公斤基准砝码的标准质量传递到各类衡器来统一质量的量值。

大多数类型的衡器都可通过砝码来校准, 对于不能直接用砝码校准的衡器, 如皮带秤等自动衡器,也需通过间接方法, 使校准值能溯源到公斤基准砝码。使被校准衡器的称量值能溯源到公斤基准砝码,是衡器校准的基本要素。衡器校准的另一个基本要素是校准的方法和程序应尽量与衡器的实际称重过程一致。即满足我们计量的“准确一致、正确使用”的原则。至于温度、湿度等影响因子和干扰因子, 则是根据衡器使用的环境条件而定。

对于大型衡器的检定, 需要配备数吨到数十吨砝码。这不论对用户, 还是对基层的计量部门往往所配备的砝码量都达不到法定检定量的要求。另一方面用户要将这些砝码定期送到计量部门也是件费力、费时、费钱的事, 这是一个普遍问题。使用砝码比较仪( 高精度大量程秤) 通过与精度高的砝码比较来检定大砝码, 已得到大家的认同, 所以有条件的用户可以通过这种方法检定所用砝码,甚至可自己购买装置自行检定, 只需定期将该装置送计量部门检定。

工业衡器现场使用时校准和维护

1) 各衡器生产厂家, 应严格按照经过严格产品认证的衡器标准生产每一台衡器, 做到每一台产品质量的一致性和可靠性。这样才有可能实现无砝码校准和使校准砝码量降至zui少的可能。

2) 由于现在显示仪表、传感器的长期稳定性已非常之高, 以及传感器在使用时, 在国外已采用组合的模块形式, 使得衡器的回零很好, 使其能很好的保持初始称重条件。这样大大提高了稳定性, 置零精度和重复性, 使可能实现自诊断和自校验等技术。例如, 大家熟知荷兰 MOLEN 公司的 SCS 系统的非自动累计粮食秤, 使用两支传感器背靠背串联受力, 来诊断该秤的工作是否正常, 其判断精度为一个分度值, 这就要求该称重系统的稳定性和重复性很高。

3) 使用新技术, 如使用数字系统实现无砝码校准; 在衡器校准时, 显示仪表有增大显示分辨率的功能, 这样可减少标准砝码的数量; 使用具有电流校准( Current Calibration) 参数的传感器, 可大大提高传感器并联的一致匹配性, 在更换传感器时可以免除重新校准仍能保持原来的校准精度的技术, 以及其它的自校验, 自诊断技术的运用。

4) 对于皮带秤, 其测量误差主要取决于“皮带效应”的影响, 根据对皮带秤零载荷的zui大偏差测量, 就可以基本上确定该皮带秤的误差。在国外每天或每次使用皮带秤之前都要求测量皮带秤的零载荷的zui大偏差, 并详细记录, 若零点无明显变化, 就说明皮带秤工作正常。在定期配合链码, 环码或挂码的模拟实验, 检查皮带秤的线性。这样就可大大延长皮带秤的实物校准周期。国外有的国家对皮带秤的检定周期可达五年以上。因为大型皮带秤, 流量可达每小时两万吨以上, 做一次实物校准不仅费时、费力而且费用是非常之高。

5) 对工业衡器的校准, 不要仅教条的参照OIML 建议, 还应参考其它国家的校准标准, 如美国的 44 号手册, 欧洲的计量器具指令。再根据工业衡器的使用特性, 合理的对一些工业衡器进行校准。例如有的工业衡器很难进行偏载试验, 在 44 号手册中就规定此类衡器可不进行偏载试验, 在 44 号手册中对Ⅲ级秤是分为Ⅲ级和ⅢL 级, 即把大载荷衡器和小载荷衡器区分对待。在试验时也不全同。对大型衡器的zui小载荷实验, 若使用试验砝码( Testweighs) 规定为 12.5%或 5000kg, 若使用试验负载( Test load) 则规定为 25%。这与 OIML 的规定是不同的。对大型罐秤校准经常由于无法放置砝码或无法放置足够的砝码, 在没有无砝码校准技术时, 曾规定可用流量计来校验。

当然对于国家强制管理的用于贸易结算的秤,还是应当严格遵照国家规定的检定规程进行校验,但我认为对非强制管理的工艺类衡器, 一方面是应当根据使用的实际情况, 遵照建议的原则进行校验, 另一方面也应当总结一套适合工业用秤的校验方法, 使其达到在不同地方、不同场合对此类衡器校准程序能有一致性和可比较性。