對(duì)數(shù)字指示秤“除皮裝置”的幾個(gè)問(wèn)題討論

由于在實(shí)際使用中，許多稱(chēng)量過(guò)程需要扣除容器的皮重值，直接將凈重值進(jìn)行存儲(chǔ)或打印，因此對(duì)于扣除式皮重裝置的衡器來(lái)講，將相應(yīng)減少衡器凈重的稱(chēng)量范圍。對(duì)于一臺(tái)衡器應(yīng)該如何確定皮重值的范圍？扣除皮重后對(duì)衡器稱(chēng)量準(zhǔn)確度能夠影響多大？正是本文討論的問(wèn)題。

1.概述

除皮裝置”是當(dāng)承載器上有載荷時(shí)，將示值置為零的裝置。按功能可以分為：非自動(dòng)除皮裝置、半自動(dòng)除皮裝置和自動(dòng)除皮裝置。

在我國(guó)老的衡器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量檢定規(guī)程中都沒(méi)有規(guī)定需要對(duì)衡器產(chǎn)品進(jìn)行“除皮裝置”試驗(yàn)的問(wèn)題。直到在 1990 年制定《固定式電子秤》計(jì)量檢定規(guī)程時(shí)，依據(jù) R3《非自動(dòng)衡器計(jì)量規(guī)程》國(guó)際建議“除皮裝置”的相關(guān)內(nèi)容，經(jīng)過(guò)制造單位和檢定機(jī)構(gòu)的分別試驗(yàn)，才增加了此項(xiàng)要求。

除皮裝置的準(zhǔn)確度指標(biāo)是一項(xiàng)比較苛刻的考核要求。在現(xiàn)在實(shí)施的《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》（JJG555-96）中，由于沒(méi)有規(guī)定“皮重值”的大小，僅僅講了“至少應(yīng)對(duì) 2 個(gè)不同的皮重量進(jìn)行稱(chēng)量測(cè)試”，且運(yùn)行范圍為“除皮裝置不得用于零點(diǎn)或零點(diǎn)之下和最大除皮量之上”。所以如果所選擇的皮重值可以是 90%最大秤量，也就是從零點(diǎn)到 90%最大秤量的范圍內(nèi)也是可以的；皮重值也可以是選擇10%最大秤量。這樣就帶來(lái)兩個(gè)問(wèn)題：①每次除皮后，凈重零點(diǎn)準(zhǔn)確度都必須保持為±0.25e；②每次除皮后，必須按照新的零點(diǎn)建立允許誤差體系，如圖 1 所示。

2.幾個(gè)問(wèn)題的探討

在2006 版的 R76-1《非自動(dòng)衡器》規(guī)定，除皮裝置在電子衡器中要求：應(yīng)在下列情況下對(duì)衡器進(jìn)行除皮稱(chēng)量試驗(yàn)：

扣除皮重的衡器：用 1/3 和 2/3 最大皮重之間的一個(gè)皮重值；添加皮重的衡器：用 1/3 和 3/3 最大皮重的兩個(gè)皮重值（由于我們現(xiàn)在面對(duì)的非自動(dòng)衡器大量是“扣除皮重衡器”，所以在本文中就不涉及“添加皮重衡器”的相關(guān)問(wèn)題）。

2.1  皮重值大小確定

在進(jìn)行“除皮”試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該選擇的皮重值是多少？從理論上講“，皮重值”是可以在整個(gè)稱(chēng)量范圍內(nèi)任意選定的。如果真是這樣操作，雖然對(duì)于一臺(tái)設(shè)計(jì)、制造、安裝合格的衡器來(lái)講，是不應(yīng)該影響其稱(chēng)量準(zhǔn)確度，但是，必然會(huì)影響該衡器的使用范圍。

圖中，A 坐標(biāo)的“0”是初始原點(diǎn)，B 坐標(biāo)的是第一次除皮稱(chēng)量的原點(diǎn)，坐標(biāo)的是第二次除皮稱(chēng)量的原點(diǎn)。

R76-1《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建議規(guī)定：除皮試驗(yàn)應(yīng)在不同皮重值下進(jìn)行，稱(chēng)量試驗(yàn)時(shí)至少選擇 5 個(gè)載荷值：包括最小秤量、處于或接近最大允許誤差改變的載荷值和可能的最大凈重載荷值。

從以上這段話(huà)，我個(gè)人認(rèn)為“皮重值”是不能在整個(gè)稱(chēng)量范圍內(nèi)任意選定的，理由有二：

（1）一臺(tái)衡器之所以要除皮功能，是因?yàn)楹馄髟诜Q(chēng)量過(guò)程中有這種需求，可以使用這種功能方便的得到被稱(chēng)物品的凈重值。但是如果所選擇的“皮重值”比較大，就會(huì)影響了此臺(tái)衡器的正常稱(chēng)量范圍（這里是指“扣除皮重”的衡器）。

（2）我們現(xiàn)在所采用的誤差值是分段要求的，按照國(guó)際建議規(guī)定，除皮試驗(yàn)在不同皮重值時(shí)，剩余的秤量仍然按照衡器在相同載荷值下的最大允許誤差考核。實(shí)際上，這樣大大加大了該衡器的設(shè)計(jì)制造難度。

所以，這個(gè)“皮重值”就是一臺(tái)衡器扣除最大允許誤差改變的載荷值后的稱(chēng)量值，即是大約 1/3Max 左右的量值。

2.2  試驗(yàn)方法

作為大型衡器，進(jìn)行一次除皮稱(chēng)量性能試驗(yàn)是比較麻煩的，在 R76-1《非自動(dòng)衡器》國(guó)際建議中專(zhuān)門(mén)規(guī)定：在進(jìn)行首次檢定和后續(xù)檢定時(shí)，可選擇其它適當(dāng)?shù)某绦蜻M(jìn)行除皮稱(chēng)量測(cè)試；如：用數(shù)學(xué)公式或繪制成圖表的方法，將代表最大允許誤差限值曲線(xiàn)的坐標(biāo)系原點(diǎn)平移至固有誤差曲線(xiàn)（即稱(chēng)量測(cè)試曲線(xiàn)）上的任一點(diǎn)模擬皮重平衡操作，再檢查固有誤差曲線(xiàn)和滯后曲線(xiàn)上的其它各點(diǎn)是否仍處于平移后的最大允許誤差限值曲線(xiàn)內(nèi)。

在稱(chēng)重指示器試驗(yàn)中，皮重對(duì)稱(chēng)重性能的影響完全取決于誤差曲線(xiàn)的線(xiàn)性。線(xiàn)性的確定是在正常稱(chēng)量性能試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行的。如果誤差曲線(xiàn)顯示出明顯的非線(xiàn)性，將最大允許誤差包絡(luò)線(xiàn)沿著非線(xiàn)性誤差曲線(xiàn)平移，檢查當(dāng)皮重值對(duì)應(yīng)于誤差曲線(xiàn)最陡峭部分時(shí)稱(chēng)重指示器是否滿(mǎn)足稱(chēng)量要求。

2.3  準(zhǔn)確度

皮重稱(chēng)量裝置的任一皮重值的最大允許誤差與衡器在相同載荷值下的最大允許誤差相同。在現(xiàn)在技術(shù)條件下，稱(chēng)重傳感器和稱(chēng)重儀表的性能完全可以保證不會(huì)影響衡器的準(zhǔn)確度，而承載器的制造質(zhì)量是目前成為我國(guó)影響衡器稱(chēng)量準(zhǔn)確度的關(guān)鍵因素。

3  結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于“扣除皮重的衡器”，綜述以上的理由，皮重值建議選擇在 l/ 3Max 范圍內(nèi)。而 1/3 和 2/3 最大皮重之間的一個(gè)皮重值，也就是在 1/ 9Max 和 2/9Max 范圍內(nèi)。

皮重值大小范圍的明確規(guī)定，一是有利于檢定時(shí)的可操作性，二是可以減少隨意性，這樣可以減少檢定過(guò)程中的矛盾。

除皮性能檢測(cè)使用數(shù)學(xué)公式或繪制成圖表的方法，有利于減少檢定的工作量。

為了保證每一臺(tái)衡器除皮性能，應(yīng)該盡可能地保證承載器的剛度和強(qiáng)度的設(shè)計(jì)。