非常規(guī)“替代法檢定”應(yīng)用于汽車衡等大型衡器檢定的探討與建議
時間：2021-06-16
非常規(guī)“替代法檢定”應(yīng)用于汽車衡等大型衡器檢定的探討與建議
0 引言
替代法檢定，國際建議R76稱之為“標(biāo)準(zhǔn)砝碼的替代”，在汽車衡等大型衡器檢定過程中，主要解決標(biāo)準(zhǔn)砝碼不足的問題。我們知道計量檢定過程中要保證被檢計量器具的準(zhǔn)確度，要求砝碼的允差不得大于被檢衡器所加負(fù)荷下最大允許誤差的1/3，而采用替代法進(jìn)行檢定時，經(jīng)過了多次傳遞環(huán)節(jié)，誤差容易擴(kuò)大，檢定工作能否做到數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，可以有效量傳就變得重要。替代法檢定中最關(guān)鍵的第一步，相關(guān)文件如:國際建議R76《非自動衡器》、JJG555-1996《非自動秤通用檢定規(guī)程》、JJG539-2016《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》都給出了比較相應(yīng)的要求，那就是:“秤量大于1t時可使用其他恒定載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼，前提是至少具備1t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或是最大秤量50%的載荷，兩者中應(yīng)取其大者。在以下條件下，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的數(shù)量可以減少，而不是最大秤量的50%。若重復(fù)性誤差不大于0.3e，可減少至最大秤量的1/3。若重復(fù)性誤差不大于0.2e，可減少至最大秤量的1/5.，重復(fù)性誤差是將約為最大秤量50%的恒定載荷，在承載器上施加3次來確定的。”之所以選取約50%最大秤量，是規(guī)程起草技術(shù)機(jī)構(gòu)通過長期大量試驗，經(jīng)過統(tǒng)計，電子衡器的傳感器在50%Max處出現(xiàn)各主要誤差最大值，所以在此處進(jìn)行重復(fù)性試驗作為替代法檢定的基礎(chǔ)，能夠比較有效保證大型衡器檢定數(shù)值的有效可靠。
1 非常規(guī)“替代法檢定”的應(yīng)用
目前我國的大型衡器檢定，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入機(jī)械化的時代，告別了以往大量人工搬運的問題，大大的提高了效率。一般市級的檢測機(jī)構(gòu)基本都能夠利用檢衡車進(jìn)行檢定汽車衡等大型衡器的檢定，汽車衡多采用吊臂或裝卸叉車的方式，載重一般為20t，車自重不超過20t，使用檢衡車?yán)锰娲?，一般都能完?0t左右汽車衡等大型衡器的檢定工作。受限于現(xiàn)有國家道路交通法規(guī)，一般載重汽車亦不能超過49t，那么就能夠滿足企業(yè)和消費者的需求。下面以常見的SCS-60t汽車衡為例進(jìn)行分析簡單介紹非常規(guī)的替代法檢定并簡單分析其是否可以滿足標(biāo)準(zhǔn)器誤差不大于被檢衡器MPE的1/3, SCS-60t汽車衡檢定分度值e=20kg，分度數(shù)n=3000。
首先利用載有砝碼的檢衡車，對該秤進(jìn)行3次重復(fù)測量，車重 (含砝碼) 約35t，符合相關(guān)規(guī)程約1/2Max的要求，經(jīng)過3次測量得到重復(fù)性為0.3e，可以進(jìn)行2次替代，按規(guī)程1/3Max=20t。稱量檢定過程首先取下和檢衡車質(zhì)量近似砝碼15t置于汽車衡上，測量該處誤差，由于15t≤1/3Max，固此處重復(fù)性帶來誤差我們也認(rèn)為其≤0.3e，經(jīng)過多次試驗取其0.2e。然后撤下砝碼將檢衡車置于汽車衡上，通過增減相對較小質(zhì)量的砝碼使其與之前放置砝碼誤差一致。衡器在此位置的最大允許誤差為MPE=1.0e，替代誤差約為重復(fù)性誤差等于0.2e，則此時滿足標(biāo)準(zhǔn)器誤差與被檢衡器誤差1/3的關(guān)系。接下利用小叉車來將砝碼重新置于車上，汽車衡上的總重達(dá)到35t，大約等于1/2Max，測量此時誤差后可以將整車駛出汽車衡。將現(xiàn)場準(zhǔn)備好的可用做替代物較短車輛，添加重物后駛?cè)肫嚭馔ㄟ^增減相對較小質(zhì)量的砝碼使其與之前放置砝碼誤差一致。衡器在此位置35t的最大允許誤差為MPE=1.0e，替代誤差為重復(fù)性誤差的疊加，當(dāng)各重復(fù)性誤差不同時，應(yīng)滿足下面的關(guān)系:
此處由于極差法測量的重復(fù)性誤差會略大于貝塞爾公式 (多次測量) 的重復(fù)性誤差, 所以此處0.36e略大于0, 33e, 亦可視為此時滿足標(biāo)準(zhǔn)器誤差與被檢衡器誤差1/3的關(guān)系。
最后根據(jù)現(xiàn)場汽車衡磅面長度，選擇將檢衡車與砝碼重新駛?cè)肫嚭?，完成整個檢定過程的進(jìn)程。衡器在此位置60t的最大允許誤差為MPE=1.5e，替代誤差為Er=槡Er12+Er22=槡0.2e2+0.3e2=0.46e，被檢衡器誤差的1/3為0.5e，所以滿足標(biāo)準(zhǔn)器誤差與被檢衡器誤差1/3的關(guān)系。
在進(jìn)行替代法檢定過程中，離不開數(shù)據(jù)的處理，如何確定替代物誤差與之前砝碼誤差一致呢?在實際工作中一般采取兩種方法:方法一，取替代物重量與砝碼實際重量質(zhì)量差不超過10e，則在秤臺上放置與標(biāo)準(zhǔn)砝碼重量接近的替代物 (誤差不超過10e) ，測定此時稱量誤差I(lǐng)2，則替代物化整前的示值P=I2+0.5e-Δm2，那么替代物的實際質(zhì)量
例如:標(biāo)準(zhǔn)砝碼為m=10000kg，顯示值I1=10000kg，檢定分度值e=10kg，附加小砝碼Δm1=4kg，則ΔE1=I1+0.5e-Δm1-m=10000+0.5×10-4-10000=1kg，若加入替代物顯示值I2=10070kg，附加小砝碼=2kg, P=I2+0.5e-Δm2=10070+0.5×10-2=10073kg，那么替代物的實際質(zhì)量=10073-1=10072kg。通過數(shù)據(jù)處理，可以得出替代物的實際質(zhì)量值。
方法二，一般采用比標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量略小替代物。首先記錄砝碼誤差后，附加小砝碼Δm不用取下，然后放置替代物，逐步添加替代物直到與之前放置砝碼時出現(xiàn)相同的誤差即可。在添加過程中，可以使用檢測機(jī)構(gòu)自身的砝碼進(jìn)行組合，將其也一并視為替代物。
2 問題探討與建議
當(dāng)然替代法在汽車衡等大型衡器檢定過程中也存在不少難題，正如前文所說，這種檢定方法一般都能完成60t左右汽車衡等大型衡器的檢定工作，但是如果超過60t，到100t以上的汽車衡檢定還是需要利用更多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。原因在于，汽車衡的秤體空間有限，一般100t以下長約16米，而我們檢衡車長度大概在12米，僅僅剩余4米，是無法放置大重量的替代物的，而且即便能夠放置，由于偏載也會加大誤差。所以當(dāng)遇到大秤量的汽車衡時，搬運更多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼就成了必須去做的事，這樣一來需要大量人力物力，二來使得檢定時間變得很長，運輸砝碼往往都要1天時間。目前檢定規(guī)程要求實現(xiàn)對衡器最大秤量 (滿量程) 檢定，并且大部分衡器都屬于貿(mào)易結(jié)算，必須進(jìn)行強(qiáng)制檢定，所以目前急需從多方面入手解決這一問題:第一，由于今年來對于道路運輸超限超載的嚴(yán)查，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺，作為強(qiáng)制檢定工作計量器具的汽車衡是需要重點監(jiān)管、落實責(zé)任的，目前使用的汽車衡應(yīng)該對其最大秤量進(jìn)行限制，過高的秤量與整體政策導(dǎo)向并不符合，新出廠的汽車衡應(yīng)該在生產(chǎn)企業(yè)環(huán)節(jié)控制其最大秤量，許多國家對汽車衡最大秤量在60t就足夠了，這一點也值得我們借鑒。第二，從檢定規(guī)程上實行，以實際檢定的秤量值出具相應(yīng)的檢定證書，不再規(guī)定滿量程檢定，核心是確保經(jīng)過檢定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。以上建議是個人一孔之見，難免偏頗、疏漏，現(xiàn)冒昧提出，僅供參考。
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