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    重庆地磅检定中产生的误差分析

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    重庆地磅检定中产生的误差分析

    发布日期:2019-11-23 作者: 点击:

    地磅主要由秤体、秤重传感器以及称重显示器三大部分组成,通过应变电测原理来达到称重的目的,当称重传感器上受到负荷承重的情况下,将相应的载荷信号转化成电压信号,再通过放大作用,以及滤波、模数转换和微处理器计算处理,将称重结果直接显示在称重显示器。地磅具有操作简单、维护简易、称量精度高、称量稳定性好的特点,因而得到了广泛的运用。

    1.地磅检定中产生的误差分析

    1.1检定环境所造成的误差

    不同检定环境对地磅示值误差检定结果有着不同的影响。地磅大多是安装在户外,极易影响 示值误差的环境因素有如温度、风力、强电等。检定规程 中要求温度为(-10 ~ 40) °C,在实际检定中有些地区温度偏离了该范围,造成传感器、称重显示器漂移或失灵,同样也造成称体材料热胀冷缩而影响示值误差;由于地磅需要承载大型运输车辆,所以其秤台的面积很大,一般为十多米长两米多宽,因此当气流与秤台接触后不可避免的产生了力的作用,这个力参与到了传感器的转换工作中会影响实际的称量数据,特别是安装在风口处的地磅影响更明显;秤体附近有强电通过,产生磁场,使秤量信号受到干扰,造成检测数据引入误差。

    1.2标准砝码造成的误差

    JJG539 -2016《数字指示秤检定规程》要求检定用的标准砝码应符合JJG 99的计量要求,其误差应不超过相关规定的相应载荷大允许误差的1/3,但由于检定地磅的特殊性,标准砝码在存放、运输、装卸等环节都存在着风吹雨打、磕磕碰碰、腐蚀生锈的可能。因此,即使是检定周期内的标准砝码在检定地磅时都存在着引入相应的误差。

    1.3检定方法造成的误差

    1.3.1替代法

    受于条件限制,有的检定部门所拥有的砝码数量较少,不够满足检定所需用量,只好使用砝码替代这种方法 来实现对地磅的检定。当被检测汽车衡的秤量较 大,而砝码的数量达不到大秤量时,可用其他恒定载荷代替标准砝码如砂石、石头等。地磅检定是一项很严肃的工作,用什么样的物质可以代替标准器,该代替 物的检定结果是否能被同行和衡器使用者认可和接受, 这些问题检定人员都值得考虑。JJG 539 -2016《数字指示秤检定规程》也提到:如果电子汽车衡的检定在使用地点,可以用其他固定载荷替代标准砝码,在砝码替代过程中必然会产生一定的误差,而这些误差主要是由被检衡器重复性造成的。因此,JJG 539 -2016《数字指示秤检定规程》对衡器的重复性提出特别要求。

    当秤在其使用地点进行检定时,可以用其它质量稳定的载荷替代部分标准砝码,替代原则如下:

    若秤的重复性大于0. 3e,使用的标准砝码至少为大秤量的1/2;

    若秤的重复性不大于0. 3e,标准砝码部分可以减少到大秤量的1 /3 ;

    若秤的重复性不大于0. 2e,标准砝码部分可以减少到大秤量的1 /5。

    随着进出厂地磅与厂内中转地磅计量能源物资数量的明显增加,电子地磅称量误差是否满足法制计量的要求,直接关系着厂物资计量数据的准确性,并且在一定程度上影响着客户对该厂计量管理水平的满意度。本文基于地磅偏载误差、称量误差、鉴别力误差以及重复性误差开展研究分析,进而有秩序的开展地磅日常调试维护检定工作,保证地磅计量的准确性与可靠性。

    地磅的组成复杂,包括秤台,称重传感器、接线盒、称重显示控制仪表等,其主要基于重力作用对秤台上的载重汽车进行称量,当载重汽车置于秤台上时,称重传感器接收到来自秤台的重力传递后发生形变,使得应变计桥路失去平衡并输出电信号,电信号被线性放大器放大后,经由 A/D 转换为数字信号,CPU 对质量信号进行规范化处理后直接显示出载重汽车的质量值,传递给计算机管理系统,以便于后续处理。在地磅应用中,一旦称量存在误差,会直接影响物资计量数据的精准度。因此加大力度对地磅称量进行误差分析是非常必要的。

    1.偏载误差

    偏载测试是地磅称量中的重要内容,通过对地磅 N 个传感器施加砝码,确保其均匀分布于承载起整个区域,不可重叠放置或超出界限,以免影响偏载测试效果。偏载测试下,其被测重物在秤台上位置变化所引起的误差应当不超出称量的大允许误差。偏载测试中,受到称重传感器灵敏度等因素的影响,导致偏载误差出现。而在称重传感器弹性体与电阻应变计等关键材料性能的影响下,称重传感器的实际灵敏度往往也存在一定差异,甚至对相同荷载下的输出信号产生影响,导致出现误差。

    为有效降低偏载误差,可以对地磅进行妥善处理,将有电位器连接至不同传感器支路,适当陶正电阻值,在不同电阻的分压条件下,保证不同支路信号输出的稳定性和平衡性。现代社会科学技术不断完善,数字式地磅在偏载误差的调整上更具便捷性和高效性,以数字式称量仪表为基本平台,通过软件参数对数字传感器输出 A/D 值进行自动补偿,从而对由于传感器输出不同所导致的偏载误差进行准确修正。

    2.称量误差

    在地磅称量过程中,由于传感器称量存在一定的线性变化、零点漂移和称重台传力失真等因素,导致地磅存在称量误差,以下开展具体分析。

    2.1线性变化。

    就地磅称量的具体情况来看,称重传感器输出信号与其所承受的载荷之间存在密切联系,而传感器承受荷载与其相应输出电压之间的关系也具有一定特殊性,随着载荷施加力量的不断加大并超出一定范围时,地磅称重传感器的称量线性则会发生较为明显的变化。由于地磅称重传感器输出信号与其所承受荷载在理论上呈线性关系,而其与相应输出电压之间为非直线关系,此种情况下,应当就部分称量点误差较大的问题开展有针对性的分析,通过对分段校准秤量程的合理应用,对传感器的非线性输出所导致的称重误差进行科学化控制,好是能够消除此类称重误差,以保证地磅称量的准确性和可靠性。在地磅检定过程中,小秤量、50%大秤量、大秤量、大允许误差改变秤量这五个点为基准点,其示值误差为基值误差,实际误差大小应当满足地磅检定规程中关于秤量点大允许误差的相关标准,从而保证电子汽车衡称量的准确度。


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