鉴于目前大型固定式电子秤现场检测存在砝码运输困难、成本高和效率低 等问题。福建省计量科学研究院经过多年的积累，在国家重大科学仪器设备开发专项的资助 下，研发出一种能够满足不大于3000个检定分度数的固定式电子秤的新检定装置一衡器载 荷测量仪。本文详细介绍了该装置的组成、原理、技术指标，以及应用该测量仪检定固定式 电子秤时，测量仪所需的安装基础要求、量值溯源和检定过程等。

一、引言

衡器的准确与否关系到贸易结算的公平、公 正，关系到老百姓的切身利益，是国家法制检定 的计量器具之一。但随着经济的快速发展和衡器 制造技术的进步，衡器的量程越来越大，全国范 围内超过100t的固定式电子秤已大量使用，目前 已占其总量的50%以上。依据JJG 539-1997《数 字指示秤》检定规程，采用砝码或砝码及替代物 检定大量程衡器存在检定工作量大、劳动强度高、 运输砝码成本高、耗时长、安全性差等问题，对 检定工作造成极大的困难，从而使大量程衡器的 准确性难以保证.

为了确保大量程衡器的计量准确性和可靠性， 并解决以往检定大量程衡器过程中存在的一系列 亟待解决的难题。依据OIML R76-1 Edition 2006 E) Non-Automatic Weighing Instrument Part 1: Metrobgical and Technical Requirement-Test检定非 自动衡器的标准器的规定，除采用砝码或砝码及 替代物外，也可采用辅助检定装置。全国衡器计 量技术委员会正在组织修订的《固定式电子秤》 国家型评大纲和国家计量检定规程，也增加了辅 助检定装置。福建省计量科学研究院经过多年的 技术积累，在国家重大科学仪器设备专项的资助 下，首次研发出了一种辅助检定装置，经试验验 证，该装置可实现对检定分度数不大于3000的衡 器进行检定，且装置具有重量轻、安全性高、自 动化程度高、效率高、成本低、低炭环保等特点， 具有良好的经济效益和社会效益。本文介绍了该 装置的组成、原理、技术指标，以及应用该测量 仪检定固定式电子秤时，测量仪所需的安装基础 要求、检定过程和量值溯源。

二、衡器载荷测量仪组成及原理

衡器载荷测量仪（以下简称“测量仪”是 由一个或多个液压式标准载荷单元组成的一种独 立辅助检定装置，每个液压式标准载荷单元由液 压机构、传感器和测量仪表组成（如图1所 示,通过计算机软件系统控制。在反力机构的 约束下衡器载荷测量仪不仅能够对单台液压式标 准载荷单元进行独立加卸载荷，也能同时对多台 液压式标准载荷单元进行加卸载荷。检定时，在 反力机构的作用下，液压机构对秤施加载荷，传 感器测量出所施加的载荷值，通过比较测量仪传 感器所测得的载荷值与衡器显示值，实现对衡器 的检定.

二测量仪使用前准备 1预热

检定开始前，应对测量仪进行预热，预热时 间至少为10m in。

2预加载苘

对衡器载荷测量仪施加3次接近秤最大秤量

的载荷或确定的最大安全载荷，每次载荷的保持

时间应为30^_60 s,每次载荷卸除后，恢复时间 为 180s。

三置零装置的准确度检测 配备自动置零和零点跟踪装置的秤，先对秤 进行加载，将示值摆脱自动置零和零点跟踪范围 如加10e的载荷，确定示值增加㈠个分度值所施 加的附加载荷^i,并根据公式0计算误差。

其中

-每个反力机构最大载荷值(kN)

M ax 秤的最大秤量（）；

N——秤的支撑点数； g——重力加速度(N/k^。

二反力机构基础要求 安装反力机构的基础应该与秤的基础为一个 整体结构，应满足反力机构最大载荷值的作用力。 在承受上述载荷的情况下，衡器反力机构基础结 构应符合下列要求：GB 50010-2010《混凝土结构 设计规范》、GB 50007-2011《建筑地基基础设计 规范》、GB 50009-2010《建筑机构荷载规范》。

五、检定过程

(一液压式标准载荷单元安装

1液压式标准载荷单元选用个数 ①当秤承载器的支承点数N>4时，所选用的 液压式标准载荷单元个数应等于承载器的支承点 数N ；

@当秤承载器的支承点数N各4时，选用4台 液压式标准载荷单元。

2液压式标准载荷单元安装位置 ①当秤承载器的支承点数N>4时，各液压式 标准载荷单元应安装位置，如图3所示。

@当秤承载器的支承点数N各4时，需要4个 液压式标准载荷单元，每个载荷测量装置应分别 安装在如图4所示中4个1/4区域内。

反力机构水平度应优于1/1000,传感器的上 压头与反力机构承载面的间隙应预留2mm_5mm.

(二)测量仪使用前准备

(1)预热

检定开始前，应对测量仪进行预热，预热时 间至少为10m in。

(2)预加载苘

对衡器载荷测量仪施加3次接近秤最大秤量的载荷或确定的最大安全载荷，每次载荷的保持

时间应为30_60 s,每次载荷卸除后，恢复时间 为 180s。

三置零装置的准确度检测 配备自动置零和零点跟踪装置的秤，先对秤 进行加载，将示值摆脱自动置零和零点跟踪范围 如加10e的载荷，确定示值增加㈠个分度值所施 加的附加载荷^i,并根据公式0计算误差.

通过两种方法测定置零准确度，一是先将秤 置零，并确定使示值从零变到零以上的一个分度 值所附加的载荷AL,并根据公式0计算误差； 二是先对秤进行加载，如加10e的载荷，然后 启动置零装置，测定示值增加一个分度值所施加 的附加载荷AL。通过试验验证，以上两种方法测 得的零点误差一致。由于衡器载荷测量仪的测量 范围是100kg_360t，所以对于不带零点跟踪的秤 利用衡器载荷测量仪用第二种方法检测置零准确 度。

置零装置的准确度按照公式G计算 Eo=/o+0.5e-AL_L0 ()

零点偏差对称量结果的影响应不大于± 0.25e。

四偏载检测 如图3所示，依次对每个液压式标准载荷单 元施加相当于最大秤量的1/ N-1的载荷，其化 整前的示值P由公式Q计算得到，化整前的误 差E和修正误差Ec分别按照公式3、（）计 算。

P=I+0.5e-AL 2

E=P-L=I+0.5e-AL-L 3

E=E-E0 4

如果秤具有零点跟踪，在试验过程中可以运行。

(五)称量性能检测

先将秤置零，再按从小到大的顺序逐步施加 不少于5个秤量点的载荷至秤的最大秤量，并按 施加载荷的逆顺序从大到小逐步卸下试验载荷。 秤量点的选择至少应包括最小秤量、最大允许误 差改变的秤量沖准确度级：500e, 2000e；普通 准确度：50e, 200E、50%最大秤量、最大秤量。 在各秤量点上，记录下示值I,并利用闪变点法确 定其化整前的示值P。化整前的误差E和修正误差 Ec分别按照公式3、 4计算。如果秤具有零 点跟踪，在试验过程中可以运行。

(六)除皮装置的准确度与除皮称量检测

(1)除皮装置的准确度检测

施加接近最小皮重范围内的载荷洳100^后，使用除皮装置将示值置零，然后再施加载荷 如10E ,并测定使示值从一个分度值变到下一个 分度值的附加载荷AL,除皮装置的准确度按公式 1计算。

除皮后净重零点对称量结果的影响应不大 于± 0.25e。

(2)除皮称量检测

选择1/3?2/3最大皮重之间的一个皮重值， 对秤施加等于该皮重值的载荷后，使用除皮装置 将示值置零，然后按从小到大的顺序逐步施加不 少于5个秤量点的载荷至秤的最大净重载荷，并 按施加载荷的逆顺序从大到小逐步卸下试验载荷。 秤量点的选择应尽可能包括最小秤量、最大允许 误差改变的秤量沖准确度级：500e, 2000e；普 通准确度：50e, 200E、50%最大秤量、最大净重 载荷。在各秤量点上，记录下示值I,并利用闪变 点法确定其化整前的示值P,化整前的误差E和修 正误差Ec分别按照公式（3、 4计算。

如果秤具有零点跟踪，在试验过程中可以运

行。

㈦重复性检测

先将秤置零，再对秤施加80%最大秤量的载 荷，记录示值I,并利用闪变点法确定其化整前的 示值P,卸除全部载荷，再重复两次。化整前的误 差E和修正误差Ec分别按照公式（）、4计 算，重复性r按照公式0计算。

r=Pmax-Pm in 5

对称量中出现零点偏差的情形，衡器应重新 置零，而无需测定零点误差。在加载和卸载的称 量间不必确定零点实际位置。

如果秤具有零点跟踪，在试验过程中可以运

行。

六、测量仪检定固定式电子秤量值溯源 衡器载荷测量仪检定固定式电子秤量值溯源,如图5所示。

七、结束语

采用该衡器载荷测量仪能对最大秤量不小于 30t检定分度数不大于3000的固定式电子秤实现1重量轻：检定装置总重约1.5t便于运

输；2安全性高：减少砝码的运输量和检定过程 的搬运量，从而降低风险；3自动化程度高：实现全量程、全性能自动 化的检定，原始记录、检定报告自动生成，检定 数据真实、可靠；4效率高：检定㈠台150t衡器，2小时?3 小时即可完成全部检定工作；8成本低：节省大量的运输成本，具有良好 的经济效益；

6低炭环保：减少运输及检定过程的尾气排 放，具有良好的社会效益。因此，应用测量仪检定固定式电子秤可节省 大量的人力、物力资源，同时也为企业提高使用 效率、节约费用，具有十分重要的现实意义和应 用、推广价值.