大型地磅（100吨以上）检测方法

【摘要】 目前国内使用的地磅，已经出现秤量200吨的产品，如何按照检定规程检测其偏载性能，成为制造企业和计量技术机构的难题之一。

一、问题的提出
　　在JJG539《数字指示秤》检定规程中规定：对于承载器的支承点数n＜4 的衡器，每个支承点上施加的载荷应相当于秤量与添加皮重值之和的1/3；对于承载器的支承点数n ＞4的衡器，在每个支承点上施加的载荷应相当于秤量与添加皮重值之和的1/（n-1）。目前我国的地磅（洛阳地磅）的秤量大多数已经达到150t以上，就是针对150t的 地磅，假如是由八只称重传感器组成的一个系统，根据我国现行的产品标准和检定规程，在进行偏载检测时，需要在每个支承点上方加放20多吨的载荷。我国各个地市一级的计量检定机构，好的装备也就是两辆总重量不到30t的检衡车，每辆车配置的砝码也就是12t左右。如果再将这十几吨的载荷，分别依次放置于八个支承点上方，将是一项艰难的工作。不用说用人工搬运劳民伤财，就是采用起重设备吊装，既要一次次的起落，又要一次次地移动设备位置，所需时间冗长。

　　二、偏载的机理
　　地磅（ 洛阳地磅）产生偏载的原因是多种多样，既有称重传感器本身制造方面，也有承载器制造方面的和现场安装质量方面。一是对于由多只称重传感器组成，并联工作方式的载荷传递系统来讲，他们的工作条件是：S1/R1=S2/R2=…=Sn/Rn。由于每只称重传感器在制造时，虽然对多项指标进行了补偿，但是其多项参数都多少还存在一定的差异，主要是输入电阻值R（±1.5%）和灵敏度S（额定输出±0.01～0.004mV/V）两个指标。二是在安装时，由于装配位置存在一定的差异，衡器产品的承载器在制造时，在结构尺寸上也会存在一定的差异。三是对于大型衡器来讲，基础承重板高度尺寸施工也存在一定的差异。四是一台大型衡器是由多个承载器组成，空载时，特别是两个承载器搭接处的称重传感器的承载量值，必然大于两个端头的称重传感器的承载量值。这样组成的整个载荷传递系统中，作为称重传感器的支承点必然会产生一定的偏差，这就是由多只称重传感器组成的衡器，所形成偏载误差的原因。
　　三、检测方法
　　（一）检测前的准备工作
　　1．预加载。目的：一是减少接触间隙。当一台衡器刚刚安装结束后，许多部件的接触面都存在大小不等的间隙，这些间隙可能会给计量性能带来误差的不确定性，通过预加载荷的加压，可以有效的减少接触间隙。二是减少承载器的应力集中。大型衡器，特别是 地磅（洛阳地磅）的承载器大部分都是焊接结构。在焊接过程中会存在大小不等的加工应力，对于重要的结构件需要进行时效处理，由于地磅（ 洛阳地磅）承载器的结构是平板型，其刚度又不是太强，一般不需要进行特殊的时效处理，只要通过简单反复加载，就能基本上达到减少应力的作用。

　　2．限位间隙调整。目前电阻应变式称重传感器的抗偏载性能排列次序为：
　　柱式 圆筒式 蝶式平行梁式悬臂梁式 桥式 轮辐式。
　　在检测偏载性能前，将限位间隙尽可能的调整到比较小的程度，目的就是控制偏载对称重传感器的影响量。
　　3．重复性检测。使用一辆尽量接近秤量的车辆，以相同的速度连续多次驶上承载器，并停留于相同的位置上。这种测试的目的是了解被测衡器的重复性情况，而且该重复性误差应该小于该称量点允许误差。
　　4．承载器的刚度。检测被测 地磅（洛阳地磅）的承载器刚度，按照GB/T7723《固定式电子衡器》中的规定，是否能达到相对变形量小于1/800。

　　（二）检测方法一
　　在做好前面功课的情况下，查阅了国内叉车有关的规格指标，发现针对目前生产的 地磅，完全可以使用叉车进行偏载性能的检测，不需要劳民伤财地搬运砝码做。
　　如对于秤量为150吨，使用8只称重传感器的 地磅（洛阳地磅），可以使用序号6的叉车；对于秤量为120吨的，使8只称重传感器的 地磅，序号3、4、5、6的叉车都可以满足要求。关键是使用叉车进行偏载检测，其所占用面积与规定接近，而且移动方便快捷安全。存在的问题是，规程规定：同一砝码在不同位置的示值，其误差应不大于该秤量的允许误差。偏载检测的目的是，保证载荷在 地磅承载器所有区域内称量的一致性。采用叉车作为载荷，在 地磅承载器上的各个区域内，将全部称重传感器的输出信号电压，调整至尽可能小的程度，就应该是达到了目的，至于地磅（洛阳地磅）的称量性能可以由砝码来对其检测。
　　（三）检测方法二
　　作为中准确度等级的衡器，其0≤m≤500e的允许误差为±0.5e，500e＜m≤2000e的允许误差为±1e，2000e＜m≤10000e的允许误差为±1.5e。发现进行偏载检测的称量范围，都是在500e＜m≤2000e区间，即使在0≤m≤500e区间，也是接近500e；还发现电子衡器的误差都是呈线性状态，不同于以前机械模拟式衡器的误差没有规律。
　　在以上规律的情况下，对几台地磅 （洛阳地磅）   进行了以下试验：对于秤量80t以上的汽车进行偏载检测时，使用自重只有5吨左右的载荷（如叉车），加载在每个支承点上，使用闪变点法，通过对每个称重传感器的偏差排除一遍后，对模拟式 地磅，就直接调整接线盒的可调电阻，使互相间的差值尽可能的接近，甚至为允许偏差的一半或三分之一。对数字式 地磅，不能采用自动调整模式，而是采用手动调整模式，输入合适的调整量，使相互间的差值尽可能接近。

　　四、结论
　　1．两种检测方法，都是建立在本文所提出的四个准备工作之上。没有良好的重复性，就无法使用叉车对各个支承点一一进行检测、调整，良好的重复性又是必须有承载器的刚度所保障。
　　2．预加载是被许多检定人员所忽视的一项工作，正如我们在前面所说的那样，预加载可以解决由于微小间隙，给检测工作带来不稳定性。
　　3．第二种检测方法可以实施的前提，就是必须有一个刚度足够的承载器。