目前,大多采用替代法对地磅进行检定,因 此在实际检定工作中,必须按照检定规程的要求,时时 关注检定时的误差影响,正确替代,保证地磅的 准确度。在长期的检定工作中,我们着重对地磅以下几方面的误差进行认真分析。
一、砝码质量误差
砝码是检秤的标准计量器具,因此砝码的允差必须 充分保证被检秤的要求。根据JJG539- 1997《数字指示秤》 计量检定规程规定,砝码的允差不应大于被检秤相应秤 量允差的1/3。标准砝码的最大允差与被检秤的检定分 度数以及首检最大允差应有如表1所示的关系。
由表1可见,首检时用标准砝码检定,当n=1000时, 其500e和1000e秤量点相对误差最小,标准砝码d3.3 X10-4 允差均可满足1/3要求,其余秤量点更能满足要求。同 样,当n=2000、3000、5000或10000时,标准砝码相应允差 也能满足。然而,用替代法检定就没有这样容易了,因为 中间经过不少传递环节,误差扩大了,检定工作就变得 更加复杂和困难。在采用替代法检秤时,工作标准质量 由标准砝码和比对过的替代物组成。标准砝码作为工作 标准质量基准,其误差大小十分重要。新检定合格的标 准砝码的误差不大于使用允差的1/2,并调整为正差,同 时应有足够的标准砝码。这样才不会导致标准砝码的质 量值因使用次数而改变太多,才能保证标准砝码符合检 定准确度的要求。
二、被检秤的误差
1.重复性误差
对同一载荷,多次称量结果之差应不大于该秤量最 大允许误差的绝对值(极差)。重复性误差是用50%最大秤量的标准砝码或相应秤量的载重汽车在被检秤上重 复测试3次而定的。若满足下列条件,砝码可减少,而不 是最大秤量的50%。
(1)若重复性误差不大于0.3e,可减少到35%最大秤量;
(2)若重复性误差不大于0.2e,可减少到20%最大秤量。
重复性误差对替代法检秤特别重要,其表现为随时 机误差性质,它们的叠加结果与检测次数n的平方根成 正比。当各替代值的重复性误差不同时,重复性误差应 满足如下关系:
式中:Er-替代几次的重复性误差;Er1—替代 一次的重复性误差;n-替代次数;E-——被检量值的 最大允差。
在中秤量段,即(500_2000)e秤量段,首检允差 Empe=1e 时,式(1)为:
从式(2)可得出,中秤量段的被检测值与所需替代 次数及相应每次重复性误差之间的关系。
如:当替代值为500e,被检测值为2000e时,中间替代 3 次,其Eri<0.2e;
当替代值为1000e,被检测值为2000e时,中间替代1 次,其Eri<0.3e。
在大秤量段,即2000e以上,Empe=1.5e时,式(1)为:
从式(3)可得出,大秤量段的被检测值与所需替代 次数及相应每次重复性误差之间的关系。
如:当替代值为750e,被检值为3000e时,中间替代3次,其ErfO.Se;
当替代值为1500e,被检值为3000e,中间替代1次,其 Eri<0.5e。
由上述情况可知,中秤量段的重复性误差要求小 些;大秤量段的重复性误差要求大些。因此,在中秤量段 时,应考虑增加砝码,减少替代次数,保证总重复性误差 不超差。
如:某20t地磅e=10kg;n=2000,er1=0.3e,取 标准砝码7t,则到达2000e点,中间替代2次,按式(2)计算,得Er=0.42e,超过je。这时应增加标准砝码数量,减少替代次数,保证总重复性不超差。
又如:某30t地磅,检定分度值e=10kg,分度数 n=3000,重复性误差6^=0.知。取标准砝码10t,达到3000e 时(30t),中间替代2次,按式(3)计算,则Er=Er1. W =0.3eX!T=0.42e 1.5e)
若En=0.2e,取砝码6t,达到3000e时,中间替代4次,则:
因此,替代时,对于III级秤,标准砝码的组合质量值 一般应大于或等于2000e,这样替代次数少,工作量小,同 时能减少被检秤的重复性误差,保证检测结果准确可靠。
2.称量测试的误差
从零点开始,用砝码进行称量测试,直到砝码用完; 加小砝码用闪变点方法来确定其误差;然后卸下砝码, 返回零点;再用替代物取代前面所加砝码,直到测定该 称量误差出现如前相同的闪变点;重复上述过程直到最大称量。
用标准砝码测试时的误差:
E1=I1+0.5e- ?m1- m
式中:E1-标准砝码测试化整前的误差;?m1-添加的小砝码值;m-标准砝码质量;I1-显示值。
现场检定中,要刚好凑准标准砝码质量值的替代物 比较困难,因此,一般只凑足一个近似量值,然后再计算 误差,并进行替代用替代物测试时的误差:
E2=I2+0.5e- ?m2- m- E1
式中:E2一替代物测试化整前的误差;I2—替代 物的显示值;?m2-替代时添加的小砝码值;m——标 准砝码质量。
如测试某一地磅,标准砝码质量m=10000kg, 显示值I1=10000kg,检定分度值e=10kg,附加小砝码 A m1=4kg, 则 :
E1=I1+0.5e- ?m1- m =10000+5-4- 10000 =+1(kg)
用替代物时,显示值I2=10010kg,加小砝码?m2= 2kg, 则误差为:
E2=I2+0.5e- Am2- m- E1 =10010+5-2- 10000- 1 =+12(kg)
3.偏载误差(角差或段差)
偏载误差对被检秤至关重要,应严格要求其准确一 致,并与重复性误差相对应,不能因为替代物或标准砝 码的摆放位置不同而变化。偏载误差的消除,关键点是 在初次安装时应严格按照施工图纸的要求,确保整台衡 器处于水平状态;否则,即便通过调整电路参数消除了 角差或段差,但使用一段时间后偏载误差依然存在,并 将导致超误差现象的发生。
4.示值偏差
被检秤的示值偏差要尽量小,最好趋近于零,这样 可避免和消除替代时产生不应有的系统误差。
5.称量结果的允差
检定时,不管称量结果如何变化,任何一次的称量 结果误差,都不应大于该秤在该载荷下的最大允差。
上述误差是用替代法检定地磅时,应关注和 掌握的主要误差因素。对其了解并很好地加以运用,就 可保证检定工作的顺利进行,确保衡器正常使用,