本項目旨在利用現(xiàn)代的電子技術(shù)和傳感技術(shù)研究一種地磅的快速檢 定方法，以解決現(xiàn)實中砝碼檢定不能滿量程檢定、效率低下、費用高的問題。

　　一、項目內(nèi)容

　　本項目旨在利用現(xiàn)代的電子技術(shù)和傳感技術(shù) 研究一種地磅的快速檢定方法，以解決現(xiàn) 實中砝碼檢定不能滿量程檢定、效率低下、費用 高的問題。

　　二、地磅檢定方法現(xiàn)狀及本檢定裝置的意義

　　本檢定裝置以下簡稱檢定儀。

　　國內(nèi)外技術(shù)水平現(xiàn)狀：當(dāng)前國內(nèi)外衡器檢定 所使用的方法均采用砝碼(比較*的標(biāo)準(zhǔn)器為 檢衡車做標(biāo)準(zhǔn)器，此標(biāo)準(zhǔn)器在實際使用中存在 以下幾點不足：

　　1.現(xiàn)實中很難達到檢定規(guī)程的要求：依據(jù)現(xiàn) 行衡器檢定規(guī)程，檢定一臺衡器一般需要滿量程 一半的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，即檢定100噸地磅需要砝碼 50噸，而各地縣級計量測試機構(gòu)所配備的砝碼一 般在5噸左右，不用替代法，只能檢定滿量程的 1/20,嚴重違反檢定規(guī)程;隨著經(jīng)濟的發(fā)展，80 噸、100噸大型衡器日益增多，此問題急需解決。

　　2.現(xiàn)行檢定方法效率低下：以現(xiàn)行方法檢定 大型衡器，即使在上述違反檢定規(guī)程的情況下， —天zui多檢定兩臺大型衡器;隨著經(jīng)濟的快速發(fā) 展，大型衡器用戶數(shù)量猛增，為此必須尋找一種 方法替代現(xiàn)行檢定手段。

　　3.檢定費用高：現(xiàn)行檢定方法需人力搬倒或 需起重設(shè)備，大型衡器用戶在檢定時需投入大量 人力、物力和財力。

　　本檢定裝置的意義：可替代現(xiàn)行衡器檢定采 用的砝碼威檢衡車,解決現(xiàn)行檢定方法存在的 實際問題，開創(chuàng)衡器檢定新方法。

　　三、基本原理

　　以加力裝置對地磅快速檢定儀(以下 簡稱“檢定儀”傳感器和被檢定衡器傳感器同時 進行串聯(lián)加壓，傳感器輸出信號分別進入檢定儀 稱重顯示器和被檢定衡器稱重顯示器，比較檢定 儀和被檢定衡器示值以確定被檢定衡器之誤差。

　　四、檢定儀的結(jié)構(gòu)

　　具體結(jié)構(gòu)：以千斤加力方式為例。系統(tǒng)由 高精度稱重傳感器、高精度稱重顯示儀表、加力 支架反力架、加力裝置組成，如圖1所示。千 斤慢慢升起，通過反力支架產(chǎn)生力，此力又施加在檢定儀稱重傳感器和地磅傳感器上， 兩個系統(tǒng)的傳感器產(chǎn)生的信號分別進入檢定儀顯 示儀表和地磅顯示儀表，比較地磅顯示儀表的示值與檢定儀顯示儀表的示值，其示 值的差值即為地磅的誤差。

　　五、檢定儀的適用范圍

　　本檢定儀適用于安裝有橋式傳感器的地磅，且該地磅的傳感器上方有開口，橋 式傳感器倒裝。

　　按照地磅傳感器的安裝方式，可分為 傳感器正放和反放。當(dāng)進行稱重時秤體產(chǎn)生彎曲 變形，此變形對稱重結(jié)果會產(chǎn)生誤差。變形對兩 種地磅稱量結(jié)果產(chǎn)生不一樣，對反放的結(jié) 果影響為10-7數(shù)量級，對于衡器允許誤差為10-4 來說可以忽略不計璉論計算見《衡器》2004年 第三期《秤體彎曲變形對兩種不同結(jié)構(gòu)的地磅的影響》-文;對正放產(chǎn)生的誤差，實驗表 明可達到7x 10-5,對于衡器允許誤差為10-4來說 不可以忽略璉論計算見《衡器》2004年第三期 《秤體彎曲變形對兩種不同結(jié)構(gòu)的地磅的影 響》-文。

　　六、系統(tǒng)的研制及技術(shù)指標(biāo)：

　　目標(biāo)：檢定儀能達到能夠檢定III級衡器的要求。

　　1.加力系統(tǒng)由4-8套相同加力裝置組成，單 個加力系統(tǒng)承受196kN的壓力。

　　2.稱重傳感器:非線性0.01%、蠕變0.02%、 滯后0.02%、重復(fù)性0.01%、溫度對靈敏度的影響01%/10K、穩(wěn)定性 0.02%/ 年。

　　3.稱重顯示器：米用綜合誤差為0.001%的稱 重顯示器。

　　4.單個加壓系統(tǒng)需提供196kN壓力。

　　5.加壓方式：蝸輪蝸桿方式，速比為1 : 500 ; 或者采用千斤方式，千斤滿負荷為20噸。

　　6.反力架的設(shè)計：要求承受196kN拉力。

　　尺寸：長、寬400mm,高1100mm

　　材料：工程塑料或鋼材

　　7.標(biāo)準(zhǔn)傳感器的安裝水平度小于1 : 500。

　　8.確保所加壓力鉛直裝置：要求壓力方向與 鉛垂線夾角小于0.57度或更小：0.11度。

　　9.傳感器在安裝時，要保證受力點在中心 上下軸碗偏差不大于0.5mm

　　10.標(biāo)準(zhǔn)稱重顯示器內(nèi)部設(shè)置 力 質(zhì)量轉(zhuǎn)換功能，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥群秃０斡嬎惝?dāng)?shù)刂亓铀俣取?/p>

　　11.為減小傳感器的蠕變誤差，在檢定時， 統(tǒng)一規(guī)定加壓時間為10± 5分鐘②，在標(biāo)定檢定 系統(tǒng)時也規(guī)定加壓時間為10分鐘，這樣由于蠕變 產(chǎn)生的相對誤差減小到± 5x 10-5。

　　為減小溫度對靈敏度的影響，標(biāo)準(zhǔn)裝置 在標(biāo)定時按溫度段進行標(biāo)定，從-10°C至+30°C每 20°C為一段進行標(biāo)定(以適應(yīng)于-10°C至+40°C的 使用環(huán)境。

　　七、檢定儀與砝碼的對比實驗

　　(―)原理：檢定儀通過質(zhì)量傳體系進行標(biāo)定和 檢定后，用檢定儀和砝碼分別對同一檢定合格的 地磅進行檢定，測出砝碼與該地磅的 示值差和檢定儀與地磅的示值差。

　　(二)實驗數(shù)據(jù)如表1、表2、表3所示

　　(三)實驗總結(jié)

　　實驗結(jié)果的線性和重復(fù)性都比較理想。

　　砝碼和檢定儀之間的差值在各個秤量都接 近0.01%,很明顯存在系統(tǒng)誤差。

　　八、不確定度的驗證以實驗時用的設(shè)備進 行計算

　　(―)使用檢定儀檢定衡器的不確定度分析

　　1.測量方法：用檢定儀的量值作為標(biāo)準(zhǔn)值行檢定。其示值誤差是被檢定衡器的示值與標(biāo)準(zhǔn) 值進行比較，按公式進行計算。

　　九、結(jié)論

　　由理論計算和實驗驗證可知，本檢定裝置能 夠滿足III級衡器檢定規(guī)程對標(biāo)準(zhǔn)器的誤差要求。

　　十、產(chǎn)品應(yīng)用前景及效益 ㈠社會效益：

　　解決大型衡器檢定中的砝碼不足的問題。

　　可提高工作效率：與砝碼檢定相比，可提 高2.5倍。

　　開創(chuàng)衡器檢定新方法。

　　(二)經(jīng)濟效益分析：設(shè)備量程100噸，使用 壽命為10年計算;區(qū)域內(nèi)有衡器100臺，檢定周 期為㈠年，衡器zui大量程150噸，平均量程為60 噸，以檢定區(qū)域半徑25公里計算。比較列表6所 示：單位萬元。

　　由表6計算可知：使用檢定儀的費用zui低， 為76萬元，其次為砝碼，為139.25萬元，使用檢衡車費用zui高，為141.75萬元。使用檢定儀和砝 碼比較，使用檢定儀10年可以為節(jié)約63.25 萬元費用，與檢衡車相比，可以節(jié)約65.75萬元。 如果按有2000個檢定機構(gòu)計算，10年可為國 家至少節(jié)約費用12.65億元。