电子秤主要的检定是以人力检定为主。依据检定的相关标准,电子秤的检定一定有存在以下三个步骤:线性显示值误差,偏载,重复性。应用到最大称量的砝码的是线性和重复性两个步骤,而且重复性用最大称量砝码最少要加载六遍,这样可以大幅度地提高了工作强度和工作量。
1.研究内容
当前侧重研究低精度电子秤中的Max=30kg,d=1gMax=15kg,d=0.5g/1g的两种电子天平以及电子秤中Max=30kg,d=10g和Max=15kg,d=5g的电子秤。电子秤和秤盘是在各种销售场所和工业生产车间用途最广泛的产品。这种产品国内、国外均有生产,秤体样式、秤盘大小都差不多一样,非常有利于标准化计量。
2.重复性参数计量的自动化实现
根据规程相关规定,重复性检定必须用80%到100%的单个砝码进行加载,加载的次数不能低于6遍。传统的检定方法是由人工加载砝码,例如30kg的电子秤需要加载30kg砝码6遍,15kg电子秤需要加载15kg砝码6遍。自动化检定重复性项目依靠砝码自动加载装置实现,砝码自动加载装置在压力砝码自动加载装置和测力机上都得到了成熟的应用,如图1为压力砝码自动加载装置图。图1压力砝码自动加载装置图第一种采用钩环式结构,如图2。砝码落于平台时,落下的砝码与上个砝码挂钩不接触,再加载时,后一个砝码落于前一个砝码上,砝码质量为两块砝码加两个挂钩质量。砝码底部内凹,配有圆形环与钩子,如图3,内凹部分落下时和砝码重合。
根据规程规定用于检定的砝码的扩展不确定度 (k=2) 不得大于天平在该载荷下的最大允许误差的 1/3。所以根据研究对象,选取 M1 等级标准砝码进行实验。做重复性检测时砝码落下的载荷为最大载荷,重复实验 6 次,读取读数。
3 .偏载参数的计量和自动化实现
根据规程规定偏载检定必须用 1/3( 最大称量 + 最大加法除皮效果 ) 的砝码,优先选择个数较少的砝码,如果不是单个砝码,允许叠放使用。
偏载所需检定位置如图 6。
对于本研究对象于 30kg 电子秤应该分别于位置 1,2,3,4,5 放置 10kg 砝码并且读取读数,对于 15kg 电子秤选取 5kg 砝码。该项目的自动化检定采用机械臂完成应用机械臂伸缩摆动加载,机械臂由控制程序动控制,由于秤盘大小固定,只要程序设定机械臂伸缩长度和摆动角度就可以控制砝码的落点达到偏载自动检定的效果。
4.示值误差参数计量和自动化实现
规程规定示值误差从零点开始逐渐往上加载直到天平的最大称量,然后逐渐的卸下载荷,直到零载荷为止。规程规定检定示值误差不得少于 6 个点。根据本研究对象 30kg 的电子秤检定的点必须包含 0,5,10,20,25,30kg 这 6 个点,其中必要点有零点 0kg,拐点两个 5kg 和 20kg,和最大量程 30kg,为满足规程要求使线性更为流畅增加 10kg,25kg 两点。
若换为 15kg 的电子秤检定的点必须包含 0,2.5,5,7.5,10,15kg。其中必要点零点 0kg,拐点 2.5kg 和 10kg,最大称量 15kg 为满足规程要求使得线性更为流畅增加 5kg 和 10kg 两点。所以考虑到通用性,砝码设计为 2.5kg 一块,总共 12 块采用钩式结构或者栓式结构组合。检定 30kg 电子秤时 12 块用满,重复性全部落下实验 6 次,偏载时 5 个位置每到一个位置落下 4个砝码读数后移动到下一个位置,检定示值误差时移动到位置5,按图 8 中位置 1 落下砝码读数。实现自动化检定。检定 15kg 电子秤时用 12 块中的 6 块即可。重复性落下 6 块砝码计量 6 次,偏载 5 个位置每到一个位置落下 2 个砝码然后移动到下个位置,检定示值误差时移动到位置 5,按图 8 中位置 2 落下砝码读数。即可完成自动化计量。
5.结语
电子秤具有数字显示直观,分辨力强,体积小,安装、校正简单,反应快,效率高等优点。该电子秤自动检定装置的出现能大大减少人为操作误差和节约人力时间,具有较好的社会价值和经济价值。