衡器計量誤差分析與控制研究——以地磅為例

誤差分析是衡器計量工作的主要內容，本文以地磅為例對其計量檢定過(guò)程中存在的誤差進(jìn)行了分析 ，并在充分了解 、掌握汽車(chē)衡工作原理的前提下，對其計量檢定方式與誤差控制措施進(jìn)行了探討。

地磅是利用作用于所需測量物體重力來(lái)對該物體重量確定的計量器具。 在汽車(chē)衡整個(gè)發(fā)展史中，其主要包括 6 大類(lèi)型，地磅在第二次世界大戰后誕生，其構成部分為稱(chēng)重顯示控制器、稱(chēng)重傳感器與電器控制等。 伴隨社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷提升及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，地磅逐漸發(fā)展為小型化、模塊化、集成化、智能化。 地磅作為電子衡器的重要構成部分，在不斷提升其速率、準確性、穩定性與可靠性的同時(shí)，還會(huì )存在諸多誤差情況。 為更好地提升計量檢定結果，必須重視地磅計量誤差原因，并選取科學(xué)有效的措施，實(shí)現地磅計量工作目標。

1.地磅的概況

作為地磅的重要組成部分， 地磅為集合現代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)與計算機技術(shù)為一體化的電子稱(chēng)量裝置。 其工作流程為在秤盤(pán)上放置物體，重力作用下，秤體向傳感器施加壓力，促使稱(chēng)重傳感器彈性體出現變形，因變形貼在彈性體應變梁上的電阻應變計出現電阻變化，導致應變計無(wú)法平衡，使傳感器輸出與重量數值成比例的電信號，并利用接線(xiàn)盒、信號線(xiàn)向稱(chēng)重儀表傳輸， 通過(guò)線(xiàn)性放大，A/D 轉換， 以?xún)x表微處理器（CPU）處理信號并進(jìn)行重量值顯示。

2.地磅計量方式

（1）使用儀器與器具：送外計量質(zhì)量符合相關(guān)規定的砝碼。

（2）計量地磅 ：第一 ，由砝碼內選取稱(chēng)量點(diǎn) ，其允許誤差值如附表所示。

第二， 選取計量地磅對被稱(chēng)量點(diǎn)標準砝碼進(jìn)行稱(chēng)量，并進(jìn)行數據記錄，隨后分別對比其與標準砝碼數據。

第三，分析差值是否在允許誤差以下，以此對需檢定汽車(chē)衡的質(zhì)量進(jìn)行判斷。

3.地磅計量誤差分析

伴隨計算機技術(shù)水平的不斷提升，原料計量、配比地磅運用范圍越來(lái)越廣，精度要求也愈加嚴格。 為提升地磅計量精度，應認真分析計量過(guò)程，及時(shí)找出誤差，進(jìn)而有效控制其質(zhì)，并將汽車(chē)衡計量速度快、計量精度高及重復性良好等特點(diǎn)充分體現出來(lái)。 目前，對稱(chēng)量精度造成影響的主要原因包括：零點(diǎn)漂移、計量檢定、四角偏載等。

（1）零點(diǎn)漂移誤差。 現階段計量過(guò)程中地磅總會(huì )出現零點(diǎn)漂移誤差， 該誤差對地磅計量檢定準確度起到直接作用。

具體應用中，地磅可用于多種不同稱(chēng)量重力的物體，進(jìn)而使地磅稱(chēng)重傳感器受到負載力度反復多次影響，導致傳感器內部結構極為復雜，不能及時(shí)解決稱(chēng)重物體重力快速變化產(chǎn)生的作用，該情況下將改變傳感器觸點(diǎn)，導致計量檢定過(guò)程中地磅初始狀態(tài)發(fā)生改變、儀表指針歸位不準等，這都是零點(diǎn)漂移現象出現于地磅計量工作中的原因。

（2）計量檢定誤差。 第一，傳感器稱(chēng)重非線(xiàn)性變化。 因汽車(chē)衡具備極為復雜的稱(chēng)重傳感器內部結構， 外界環(huán)境極易影響其準確性，如溫差、物體沖擊力等，進(jìn)而使得非線(xiàn)性關(guān)系的出現，其是指稱(chēng)重傳感器承受的負載能力和其相應電壓輸出值間產(chǎn)生的關(guān)系，進(jìn)而對汽車(chē)衡稱(chēng)重傳感器計量檢定結果造成嚴重影響。

第二，稱(chēng)重臺擦靠。擦靠是指稱(chēng)重物體重量無(wú)法 100%作用于地磅傳感器，致使輸出信息值與實(shí)際值存在誤差。

四角偏載誤差。地磅傳感器靈敏度是造成四角偏載誤差的主要因素。 依據正常思維分析，在托盤(pán)上防止需測量物體，一般不會(huì )影響測量結果。 但因汽車(chē)衡自身材質(zhì)不同，如關(guān)鍵零部件（傳感器彈性、電位器電阻應變計）材質(zhì)不同，導致傳感器激勵電壓不穩定，進(jìn)而影響信號輸出的質(zhì)量。

4.地磅計量誤差改善措施

（一）提高傳感器質(zhì)量。 傳感器是影響地磅計量準確值的主要原因。 為提高傳感器質(zhì)量，必須滿(mǎn)足以下條件：（1）傳感器自身滿(mǎn)足地磅機械傳力結構傳力特點(diǎn)，并和市場(chǎng)傳感器相關(guān)技術(shù)指標相符；(2)因激勵電壓存在于地磅傳感器內，應確保其始終處于穩定狀態(tài)。 并確保傳感器本身負荷與需測物重量存在正比例關(guān)系。

（二）加強檢定器具的檢測。 嚴格執法為檢驗部門(mén)的工作宗旨。 為降低汽車(chē)衡誤差，要求計量安全技術(shù)檢驗機構定期對計量器具進(jìn)行檢定、維護，由本質(zhì)上提升計量結果的準確性、可靠性。計量器具如不符合相關(guān)規定，則不能用于產(chǎn)品計量。 同時(shí)，如砝碼產(chǎn)生老化、損壞現象，則需嚴格部門(mén)相關(guān)規定進(jìn)行處理，如器具更新、銷(xiāo)毀等，以此提高量值的精度及信息傳遞的真實(shí)性。

（三）偏載誤差調整。 作為貿易結算計量器具，地磅需進(jìn)行定期檢定。 在檢定過(guò)程中，偏載誤差為地磅計量誤差的主要類(lèi)型，為確保測量結果的準確性，可選取角差調整程序自動(dòng)調整，選取合理壓角方式，在所有承重點(diǎn)傳感器位置充分了解的情況，設定參數。 按照儀表提示，通過(guò)恒定物調整壓角。 因該方式儀表無(wú)法對示值進(jìn)行顯示，需先將設定參數退出，才能確定偏載誤差。

5結語(yǔ)

綜上所述，伴隨經(jīng)濟全球化的不斷深化，我國衡器計量技術(shù)也得到了極大的發(fā)展。 地磅作為衡器的一種主要形式，在計量檢定過(guò)程中，因外在因素、人為因素往往會(huì )存在相應誤差，為將該誤差降至允許誤差范圍內，要求相關(guān)部門(mén)必須重視地磅計量誤差分析與控制。 為此，本文在充分了解地磅工作原理的基礎上， 對其計量檢定方式與存在誤差的原因進(jìn)行了分析，并以此選取行之有效的措施加以解決，為推動(dòng)衡器計量事業(yè)發(fā)展提供了強有力的支撐。