本文介紹了一種免砝碼標(biāo)定的地磅稱重方式，此方式可以不用加載比較精確的標(biāo)定系統(tǒng)就能達(dá)到準(zhǔn)確精度，因此具有很高的實用價值。

一、引言

隨著工業(yè)自動化要求及現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，在工業(yè)過程控制方面稱重系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，尤其是在傳感器模塊方面的應(yīng)用也越來越多。例如石化行業(yè)中許多過程控制用大料倉的稱重、大罐子的稱重等非貿(mào)易結(jié)算的場合，尤其是很多用流量計的場合現(xiàn)在都改為此稱重方式，在系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的時候存在許多實際操作的困難，這些大料倉、大罐子的稱重系統(tǒng)通常都很難加載。通常的做法是有替代法標(biāo)定，是指用水來代替砝再稱量水的重量的方法標(biāo)定，非常繁瑣。同時有些容量巨大的稱重系統(tǒng)如上千噸的稱重系統(tǒng)，從組織砝碼開始標(biāo)定一次的代價非常高，即使用加載的辦法標(biāo)定，通常也只是加載到滿載的5%左右，精度無法保證，有的根本就無法加載（如密封的罐）所以就提出了能否不用加載的方法進(jìn)行標(biāo)定的市場需求首先從用戶的角度來講，此方式極大的方便了用戶，系統(tǒng)的安裝調(diào)試非常方便，大大節(jié)約標(biāo)定系統(tǒng)的成本，提高效率。其次，從商務(wù)及技術(shù)先進(jìn)性角度來講，那些沒有掌握免標(biāo)定技術(shù)的公司在競標(biāo)中就處于劣勢，而能提供給用戶有免標(biāo)定功能的廠家明顯就占據(jù)競爭優(yōu)勢。

這種免加載標(biāo)定的方法可以稱之為電子標(biāo)定法。即用高精度模擬器模擬傳感器在加載情況下的實際輸出，這種應(yīng)用以前就有，但精度很低。本文介紹的標(biāo)定方法是通過測量或計算研究在不同情況下各個相應(yīng)環(huán)節(jié)的信號衰減，如何更準(zhǔn)確的模擬真實系統(tǒng)輸入到儀表進(jìn)行設(shè)定時的輸出，可以達(dá)到不用加載比較精確的標(biāo)定系統(tǒng)的目的，在機械誤差較小的情況下可以達(dá)到千分之一的精度。

由于國家的計量法，在牽涉到貿(mào)易結(jié)算的秤的標(biāo)定是不便采用這種標(biāo)定的方式的。同時由于這種免加載標(biāo)定是無法消除秤機械誤差的，在秤臺機械誤差較小及精度要求不是非常高的場合，加載困難或無法進(jìn)行加載時具有很高的實用價值。

二、實施方案

1.模擬稱重系統(tǒng)實施方案

標(biāo)定時，先記錄下空秤臺的輸出，再加一個已知的重量，得到系統(tǒng)輸出值即可算出系統(tǒng)的量程系數(shù)，這是最關(guān)鍵的參數(shù)。只要知道系統(tǒng)的量程系數(shù)及在空秤臺下的輸出，系統(tǒng)就可以標(biāo)定了。如果沒有載荷可加，只要知道系統(tǒng)量程系數(shù)，那么整個系統(tǒng)也可以進(jìn)行標(biāo)定系統(tǒng)免加載標(biāo)定的原理對數(shù)字式傳感器系統(tǒng)是通過傳感器的靈敏度計算系統(tǒng)的量程系數(shù)；對于模擬傳感器系統(tǒng)則是通過傳感器模擬器來模擬在加載情況下的傳感器的輸出并計算系統(tǒng)的量程系數(shù)。

2.數(shù)字稱重系統(tǒng)的實施方案

角差系數(shù)是用來平衡每個傳感器的權(quán)重的，如果每個傳感器角差系數(shù)為1，則整個系統(tǒng)的輸出為各傳感器輸出之和這里角差調(diào)整可以通過測試出系統(tǒng)在每一角上的總的輸出，然后計算出各個角的角差系數(shù)，下面通過一個例子來說明其過程。

取30t數(shù)字汽車衡，用6只22.5t數(shù)字傳感器（額定輸出為100000內(nèi)碼），T800儀表，角差調(diào)整過程如下：加載重塊于各個角，讀取儀表在各角的總輸出值即

在有些場合需要標(biāo)定精度較高，就必須考慮機械誤差的修正，那么使用免加載標(biāo)定就不能達(dá)到這種要求。這里有一種可以用小砝碼加替代物標(biāo)定的方法進(jìn)行系統(tǒng)的精確標(biāo)定。

（1）方案一

①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個從零載到標(biāo)定重量（小砝碼的重量）

應(yīng)用時的量程系數(shù)a1.

②加替代物得到一定重量（顯示重量為小砝碼重量左右，此的量程系數(shù)為a），再時加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個從小砝碼重量到2倍小碼重量應(yīng)用時的量程系數(shù)a2.

③加替代物到顯示重量為2倍小砝碼重量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個從小砝碼重量到3倍小砝碼重量應(yīng)用時的量程系數(shù)a3.

④以此類推直到達(dá)到該稱重系統(tǒng)總?cè)萘康囊欢ǖ陌俜直?，得到一系列的量程系?shù)，在儀表中根據(jù)需要確定適當(dāng)?shù)牧砍滔禂?shù)，也可以采取不同重量下采用不同量程系數(shù)的方式.

注意事項：如果次數(shù)過多會造成由砝碼誤差造成的累計誤差.

(2）方案二

①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個從零載到1/3系統(tǒng)容量時的量程系數(shù)a1.

②加替代物到1/3系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個從1/3系統(tǒng)容量2/3容量的量程系數(shù)a2.

加替代物到2/3系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第三個從2/3系統(tǒng)容量到滿量程系數(shù)a3

④在儀表中采用分段量程系數(shù)的方式進(jìn)行計算。

三、結(jié)束語

免加載標(biāo)定是一種無法在現(xiàn)場實現(xiàn)砝碼標(biāo)定的取而代之的電子標(biāo)定方法，是不能消除機械誤

差的，其精度關(guān)鍵取決于如何準(zhǔn)確的模擬在傳感器加載情況下的整個系統(tǒng)的輸出，需要計算在各種情況下信號的損失，理清整個系統(tǒng)的構(gòu)成形式，傳感器的各自的特征（靈敏度，容量6線制還是4線制等），各個儀表的功能（分度數(shù)及分度值的設(shè)定等），接線盒信號損失及電纜上信號損失，及他們之間的相互關(guān)系等本文介紹的逐步加載標(biāo)定法是在現(xiàn)場無法加載大砝碼，又能大部分消除機械誤差的一種實用的標(biāo)定方法，具有很高的實用價值。