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地磅称量误差分析

时间:2019-01-08 01:26:07 来源:本站 点击数:874

随着广东韶钢松山股份有限公司的不断发展,每年通过进出厂地磅和厂 内中转地磅计量的能源物资也随着大量增加。目前在用进出厂地磅7台,厂内中转汽车 8台,这些地磅计量性能如何,其称量误差是否满足法制计量的要求,不仅影响到本厂 物资计量数据是否准确,也将会影响到客户对韶钢计量管理水平的评价。下面,本人主要根 地磅的检定项目来分析地磅的称量误差。

地磅主要由秤台、6个?8个称重传感 器、接线盒以及称重显示控制仪表等组成。地磅的工作原理是载重汽车置于秤台上,在重 力作用下,秤台将重力传递给称重传感器,使称 重传感器的弹性体产生形变,粘贴在弹性体应变 梁上的应变计桥路失去平衡,输出与质量值成正 比的电信号,经线性放大器将信号放大,然后经 A/D转换为数字信号,由微处理器CPD对质 量信号进行处理后直接显示质量值,并将称重数 据传送给计算机管理系统进行处理。地磅 的误差大小是对汽车衡称量结果准确度高低的定 量描述。对地磅计量性能分析,了解其误 差来源,有助于更好进行日常维护和周期检定工作。根据下面JJG 539- 1997《数字指示秤》检定 规程对地磅检定项目和方法的要求,从偏 载测试、称量测试、鉴别力及重复性等方面进行 误差分析。

2.偏载误差

偏载测试,对于有N个传感器组成的地磅,在每个传感器上施加的砝码约等于最大秤 1/(N-D将砝码放在每个传感器的上方,所占 面积约等于承载器的1/N使用质量大的砝码要比 许多小砝码的组合效果好。加放砝码时候,应将 其均匀地分布在承载器的整个区域,避免不必要 的叠放,也不可超出界线。偏载测试误差要求被 测重物在秤台上位置的变化所引起的误差应不大 于该秤量的最大允许误差。偏载误差主要来源于

称重传感器的灵敏度的差异,由于电子秤称重传 感器的弹性体和电阻应变计等关键材料的差异, 每个称重传感器的灵敏度不是完全一致,会影响 各称重传感器在相同的载荷下的输出信号会出现 偏差,产生偏载误差。为了减小偏载误差,模拟 式电子汽车衡在每个传感器的支路连接有电位器, 可以通过调整阻值,利用不同电阻的分压不同, 平衡各支路的信号输出。而现在的数字式汽车衡 调整偏载误差则更加快捷,直接在数字式称量仪 表上面通过软件参数自动补偿每个数字传感器输 出的A/D值,达到修正每个传感器输出不同引起 的偏载误差。

称量误差

地磅的称量误差主要由传感器称量的 线性变化、零点漂移和承重台传力的失真等方面 引起。

3.1传感器称量线性变化

称重传感器输出的信号理论上与所承受的载 荷呈线性关系。实际上,由于温差、冲击力、传 感器本身制造工艺等的影响,传感器承受载荷与 其相应输出电压之间并非成直线关系,当施加载 荷的力超过一定范围时,称重传感器的称量线性 会发生较大的变化。因此针对部分称量点的误差 较大,可采用分段校准秤的量程,从而大大降低 或消除传感器的非线性输出而引起的称重误差, 提高称量的准确性。在电子汽车衡实际检定过程 中,规程规定称量测试过程中须包含最小秤量、 50%最大秤量、最大秤量、以及最大允许误差改变 的秤量(中准确度等级为500e2000d5 点,这5个点的示值误差也叫基值误差,并要求 其误差大小在规程规定的各自秤量点的最大允许 误差内。

3.2零点漂移。

电子秤在使用过程中长时间受到大小不同且 多次往复冲击载荷的影响,导致传感器的空载输 出信号(即零位输出信号)发生变化,与初始检 定时候比较产生了变化,造成零点漂移,从而产 生了称重误差。

3.3秤台传力失真

当前本厂采用的汽车衡都有2个?3个承重台 面组成,承重台面之间的相互靠擦,以及承重台 面跟秤台限位的冲撞摩擦,都可能影响到被测物 体的质量完整地传递给称重传感器,从而可能会 造成小称量时准确,而到一定量程后会出现较大 的示值误差。

4.鉴别力误差

鉴别力反映秤对微小载荷的反应能力,鉴别 力测试的目的是检验秤体结构的连接和摩擦,因 此机械连接中的摩擦和应力是鉴别力误差的主要 来源。当然,称重传感器的分辨力和显示仪表的 分辨力也会影响到鉴别力。在对汽车衡检定时, 需在最小秤量、50%最大秤量和最大秤量进行鉴别 力测试。方法是在承载器上加放一定量的砝码和 100.1d的小砝码,数字示值为I;然后依次取 下小砝码,直到示值明显地减少一个分度,即 d-d ;再放上一个0.1d的小砝码,最后再轻缓地 放上1.4d的小砝码,此时示值应为I+d则该汽车 衡的鉴别力测试合格。

5.重复性误差

重复性误差在相同负荷和相同环境条件下, 连续多次称量所得结果的一致程度。地磅在重 复性测试时,需对50%最大秤量、接近最大秤量 两组进行测试,每组至少重复3次,每次测试及 任意两次示值之差不得大于该秤量允许误差的绝 对值。重复性测试时周围的温度、湿度、风力、 震动等外部环境条件变化会引起重复性误差外, 传感器本身的性能和秤台的安装水平、秤台的机 械传力等方面是引起重复性误差主要方面。

5.1秤台本身引起重复性误差

秤体传力机构的设计和制造误差,具体体现 在各传感器上下安装基面本身及其之间的水平度、 秤体的整体刚度及相关的局部刚度差异,容易造 成承重台面上下移位,致使称重台对称重传感器 作用力不垂直,致使相同的载荷也会引起较大重 复性误差。

5.2传感器性能不满足时引起的重复性误差

地磅称量时,称重传感器参数的一致性 (灵敏度)、传感器的激励电压等,都要满足一定 的条件,才能保证称重测量结果的准确性。

角差引起的重复性误差

地磅称重时传感器的信号是通过接线盒传 输给称重显示仪表,如果传感器的某些参数不一 致或接线盒中电位器调整不平衡都会引起电子秤 的角差,此时重物在称重台的不同位置就会产生 重复性误差。

6.结论

通过对地磅称重误差的分析,让我们 进一步了解到称重传感器自身的性能、秤台安装 的质量,秤台之间的摩擦、秤台机械传力装置和 秤台限位装置、称重仪表的灵敏度和稳定性都会 影响地磅的称量误差。通过对称重误差的了解,也将给我们的实际工作带来很大的帮助, 方便了地磅日常的调试维护检定等工作,从而 保证地磅计量的准确、可靠。