本文首先分析了檢定大秤量地磅所遇到的缺乏標(biāo)準(zhǔn)器和檢定規(guī)程針 對(duì)性差的兩大問(wèn)題，然后提出一種實(shí)用、可行的檢定校準(zhǔn)方法，使問(wèn)題得以緩解。主要是想 引起有關(guān)部門的重視，盡早出臺(tái)《汽車衡檢定規(guī)程》，使問(wèn)題得到根本的解決。

1.前言

為了貫徹落實(shí)國(guó)質(zhì)檢量函〖2007〗927號(hào)的要 求：“深入分析地磅計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)存在的突出 困難和問(wèn)題，探索和研究開(kāi)展地磅強(qiáng)制檢定的 有效方法和途徑。我們對(duì)檢定地磅工作進(jìn)行了 回顧和總結(jié)，面對(duì)現(xiàn)實(shí)、結(jié)合實(shí)際并針對(duì)問(wèn)題提 出且實(shí)施了一種實(shí)用的檢定校準(zhǔn)方法，并對(duì)其做 了不確定度分析和用砝碼驗(yàn)證，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，證 明該方法可行，現(xiàn)寫出來(lái)，欲給同行一點(diǎn)借鑒， 主要還是希望開(kāi)展這方面問(wèn)題的交流和討論，促 使好方法的提出。

2.存在的問(wèn)題

只要對(duì)檢定地磅工作做些簡(jiǎn)單的回顧，就 不難看出主要存在如下問(wèn)題。

一是檢規(guī)相對(duì)滯后，從20世紀(jì)80年代開(kāi)始使用地磅以來(lái)，當(dāng)時(shí)就沒(méi)有國(guó)標(biāo)的電子汽 車衡檢定規(guī)程，只好參照機(jī)械秤規(guī)程進(jìn)行檢定工 作，后用由我所負(fù)責(zé)起草的JJG皖3-38〈〈靜態(tài) 地磅檢定規(guī)程》，1991年以后用JJG668-90 《固定式電子秤》，再后就是執(zhí)行JJG539-97《數(shù)字 指示秤檢定規(guī)程》至今。到目前為止，還沒(méi)有針 對(duì)性強(qiáng)的地磅檢定規(guī)程。

在上世紀(jì)末，由于地磅的最大秤量不 大于50t,我所擁有三十噸標(biāo)準(zhǔn)砝碼，能夠規(guī)范、 有效、順利的開(kāi)展地磅強(qiáng)制檢定工作。但近幾 年來(lái)，在用地磅的最大秤量方面，發(fā)生了很大 變化，企業(yè)普遍使用100t的地磅，100t? 150t的汽車衡在我市就有近五十臺(tái)之多，這樣對(duì) 于只有30t標(biāo)準(zhǔn)砝碼來(lái)講，就產(chǎn)生了第二個(gè)問(wèn)題, 標(biāo)準(zhǔn)砝碼數(shù)量的嚴(yán)重不足，形成了 “巧婦難為無(wú)米之炊”的局面。即使有足夠的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，對(duì)于 大秤量電子汽車衡的檢定，還是存在問(wèn)題。例如 做偏載測(cè)試，1/N的秤臺(tái)面積內(nèi)根本容納不下 Max/N-1數(shù)量的砝碼。偏載測(cè)試達(dá)不到應(yīng)有的目 的。偏載測(cè)試現(xiàn)行規(guī)程要求砝碼“應(yīng)均勻地分布 在整個(gè)區(qū)域，避免不必要疊放”，這樣難以有效的 發(fā)現(xiàn)秤體的強(qiáng)度問(wèn)題。汽車的載荷是通過(guò)多個(gè)輪 載荷作用到秤臺(tái)上，與火車相似，類似滾動(dòng)載荷。 基于地磅在實(shí)際使用中，不可能形成角誤差， 只會(huì)有段誤差。我們認(rèn)為可以考慮參照軌道衡檢 定規(guī)程偏載測(cè)試由“角偏載”改為“段偏載”，即 可以把載荷相對(duì)集中置于承重點(diǎn)之間。（在安全的 前提下可以疊放)這樣既接近實(shí)際使用情況又能比 較有效的發(fā)現(xiàn)秤體的強(qiáng)度問(wèn)題。

運(yùn)用替代法，根據(jù)規(guī)程要求，當(dāng)汽車衡的重 復(fù)性誤差不大于0.2e,采用20%最大秤量的標(biāo)準(zhǔn) 砝碼需要替代四次。這就是說(shuō)對(duì)于百噸地磅的 測(cè)試，首先至少要具備20t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，否則也無(wú)法 進(jìn)行。再說(shuō)百噸地磅的檢定要進(jìn)行多次替代測(cè) 試才能完成，不僅需要較長(zhǎng)的時(shí)間和較大的人力 物力，而且會(huì)引入一些其他的誤差到稱量誤差中， 可能使檢測(cè)到的稱量誤差失真。還有每檢定一臺(tái) 百噸汽車衡需要準(zhǔn)備近八十噸的替代物，費(fèi)時(shí)耗 力，單這一項(xiàng)費(fèi)用也不可小視，所以限制了替代 法的應(yīng)用。

規(guī)程中有關(guān)檢定分度值e和標(biāo)準(zhǔn)砝碼替代的 規(guī)定：“0.1gS e< 2g 5g< e” “當(dāng)被檢定秤的最 大秤量大于1t時(shí)，可使用其他恒定載荷來(lái)替代標(biāo) 準(zhǔn)砝碼，前提是至少具備1t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或是50% 最大秤量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，兩者中應(yīng)取大者。”可見(jiàn)標(biāo) 準(zhǔn)砝碼的擁有量并不多，最大秤量也不大。根據(jù) 國(guó)家質(zhì)檢總局《關(guān)于在用汽車衡計(jì)量專項(xiàng)監(jiān)督檢 查情況的通報(bào)》表明，目前全國(guó)在用的電子汽車 衡最大秤量為30t已經(jīng)很少見(jiàn)到了，絕大多數(shù)為 50t以上。也就是說(shuō)電子汽車衡50%最大秤量大于 等于25t，顯然此時(shí)1t和50%最大秤量相比，兩者 相差懸殊，不可相提并論。再說(shuō)，目前地磅的 檢定分度值最小也是e=10kg。5g”單純從數(shù) 學(xué)表達(dá)式角度講，是完全可以包含目前常用的 e=20kg， e=50kg的。但從數(shù)量大小劃分檔次來(lái)說(shuō)， 兩者相差數(shù)千倍的量，列入同一檔次的可能性很 小。眾所周知，Max和e是衡器的兩個(gè)重要的計(jì)量 特征，然而汽車衡規(guī)格與檢定規(guī)程所提的數(shù)據(jù)相 差甚遠(yuǎn)，其檢定方法和實(shí)際使用情況又大不相同更談不上仿真效果。因此我們認(rèn)為用JJG539-97 來(lái)檢定汽車衡依據(jù)不夠充分，僅是比照?qǐng)?zhí)行而已。

就以檢定一臺(tái)最大秤量為100t的地磅為例， 遵照規(guī)程做完偏載測(cè)試和秤量測(cè)試全過(guò)程，各測(cè) 試點(diǎn)都不超差，一切順利的情況下，需要加、卸 搬動(dòng)砝碼總量合計(jì)達(dá)400t之多。這個(gè)數(shù)字是什么 概念？如此巨大的工作量，不但檢定部門難以接 受，而且用戶也不理解，甚至有所厭煩。多方籌 措幾十噸砝碼的安全裝卸和運(yùn)輸也非易事，成本 費(fèi)用較高。難怪在衡器行業(yè)內(nèi)有對(duì)用JJG539-97 《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》檢定地磅實(shí)施的可行 性、操作性和經(jīng)濟(jì)性提出質(zhì)疑。JJG539—97規(guī)程 應(yīng)用范圍過(guò)于廣泛，小到幾千克的計(jì)價(jià)秤，大到 百噸的電子地磅，有點(diǎn)勉為其難了。

3.解決的方法 《國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》就指出注意 檢定方法操作的可行性和實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性。新世紀(jì) 以后發(fā)布的計(jì)量檢定規(guī)程例JJG564-2002《重力式 自動(dòng)裝料衡器檢定規(guī)程》就明確要求“相應(yīng)的法 定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量以節(jié)省人力物力的方式進(jìn) 行檢定”。面對(duì)“機(jī)構(gòu)建立的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)許多已嚴(yán)重 落后，裝備投入嚴(yán)重不足，普遍存在標(biāo)準(zhǔn)砝碼配 備數(shù)量不足，”且一時(shí)難以改變的現(xiàn)狀，我們的做 法是，對(duì)于百噸地磅的首次檢定還是不敢 怠慢并且認(rèn)真對(duì)待，不計(jì)成本地全力以赴調(diào)運(yùn)50t 以上砝碼，再使用替代法完成，以確保檢定工作 質(zhì)量。但對(duì)于大量的隨后檢定采用下述方法。

3.1 檢定方法

以使用較多的100t地磅為例說(shuō)明。 Max=100t，中準(zhǔn)確度等級(jí)，e=d=50kg。最大允許 誤差 mpe 為：0 < 秤量 < 25t，mpe= ± 25kg ； 25t< 秤量< 100t，mpe=± 50kg。

3.1.1預(yù)檢定測(cè)試

首先用重量約為60%最大秤量以上的載重汽 車，連續(xù)上秤臺(tái)稱量3?5次，在秤臺(tái)上的位置是 隨機(jī)的，看稱量示值的重復(fù)性如何。如果重復(fù)性 不好，則不予檢定，通知用戶進(jìn)行調(diào)試維修。以 避免在進(jìn)行檢定途中發(fā)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差大于最大 允許誤差，不能通過(guò)檢定，做了無(wú)用功，這樣有 利于提高檢定效率，減少檢定成本。預(yù)檢定檢測(cè)這項(xiàng)工作有時(shí)也可請(qǐng)用戶自己先做。

3.1.2用同一載荷檢測(cè)調(diào)整偏載誤差

考慮到方便觀察和判斷誤差，暫將e=d,設(shè)定 為 20kg。

規(guī)程要求用Max1/n-1的砝碼檢測(cè)各承重點(diǎn)的 示值一致性，即偏載檢測(cè)。對(duì)于Max=100t衡， n=8要用14t砝碼來(lái)做。這是多么的費(fèi)力耗時(shí)，可 想而知。這屬于重復(fù)性檢測(cè)，秤臺(tái)上n個(gè)點(diǎn)的點(diǎn) 和點(diǎn)之間的重復(fù)性?？蓵翰豢紤]量值的溯源。對(duì) 重復(fù)性檢測(cè)，一般遵循“三同一多”的原則，即 同_環(huán)境、同_載荷、同_方法，在短時(shí)間進(jìn)行 連續(xù)多次檢測(cè)。顯然同一載荷可以是標(biāo)準(zhǔn)砝碼， 也可以是恒定載荷。鑒于上述的理解和認(rèn)識(shí)，我 們利用一輛鏟車，視其能力大小，鏟起兩噸或四 噸砝碼后吡?xí)r總重量約為6.5t或8.5},視為同 一載荷，分別停在各個(gè)承重點(diǎn)的位置上，且注意 讓鏟車重心基本對(duì)準(zhǔn)承重點(diǎn)稱、重傳感器位置。 認(rèn)真地進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)調(diào)整，使其各承重點(diǎn)示值盡 量趨于一致。對(duì)于Max=100t,用加千克小砝碼的 閃變點(diǎn)法確定誤差，要求各點(diǎn)之間的最大差值不 大于10kg。如果能達(dá)到要求，說(shuō)明該衡稱量的穩(wěn) 定性和重復(fù)性良好，可以繼續(xù)檢測(cè)。否則，暫停 檢測(cè)，查找原因，進(jìn)行調(diào)修。

3.1.3初步標(biāo)定

用自備檢衡車（M=24420kg,車上裝有12t Mn級(jí)砝碼停在秤臺(tái)面中間進(jìn)行標(biāo)定。M值是取 用砝碼剛校準(zhǔn)的30t電子汽車衡稱量多次的平均 值。意在初步完成量值的傳遞和溯源。

3.1.4檢查線性

用接近常用的最大秤量的載重車(例如70t? 80t左右)上秤臺(tái)稱量。

注意將載重車停在秤臺(tái)一端，以便留有放砝 碼的地方。設(shè)此時(shí)示值為I,再加放10t砝碼，示 值為P,如果示值P=I+10000kg。可開(kāi)走載重車， 示值應(yīng)為10000kg。卸掉砝碼，秤回零。

稱量檢測(cè) 0用自備檢衡車，從兩個(gè)方向上秤臺(tái)，分 別停在左、中、右三點(diǎn)，記錄六個(gè)稱量示值，要 求六個(gè)示值之間的最大差值不大于20kg,認(rèn)為小 稱量段合格。

Q用載重車從兩個(gè)方向上秤臺(tái)，分別停在 左、中、右三點(diǎn)，記錄六個(gè)稱量示值，要求六個(gè)

示值最大差值不大于40kg,認(rèn)為大稱量段合格。

(3恢復(fù)e=d=50kg,結(jié)束檢定。

線性調(diào)整

實(shí)際情況表明，示值P=I+10000只是偶然出 現(xiàn)的情況，大多數(shù)情況為示值P^I + 10000。對(duì)于 示值P^ I + 10000,可根據(jù)正比例關(guān)系，用公式 Ii = 10000I/(P-I)求出Ii,再用Ii值進(jìn)行重新標(biāo)定。 但需注意，對(duì)于能夠進(jìn)行線性修正的儀表進(jìn)行二 次加載標(biāo)定，即第一次加載用自備檢衡車值，第 二次加載用I1值。對(duì)于不能進(jìn)行線性修正的儀表, 用11值標(biāo)定后，再上自備檢衡車稱量檢測(cè)。參照 最大允許誤差的規(guī)定，結(jié)果若：

(D誤差s 20kg,認(rèn)為合格。再做“1.5稱量 檢測(cè)”項(xiàng)，如果合格，恢復(fù)e=d=50kg,可以結(jié)束 檢定。

(2 20kg<誤差s 80kg,參照自備檢衡車值, 適當(dāng)修正I1后，再重新標(biāo)定。做“1.5稱量檢測(cè)” 項(xiàng)，如果合格，恢復(fù)e=d=50kg,結(jié)束檢定。

(3誤差>80kg,說(shuō)明該衡的線性誤差大，需 要進(jìn)一步調(diào)修。

3.1.7檢測(cè)操作過(guò)程流程圖，如圖1所示。

4.分析驗(yàn)證本方法的可行性

4.1不確定度分析和評(píng)定

4.1.1對(duì)檢定結(jié)果有影響的不確定度分量

鏟車工作引入的不確定度叫=1.5岵

認(rèn)為信息的可信程度為80%,則由71= ^2- 12。

載重汽車工作引入的不確定度u2=4.5kg 認(rèn)為信息的可信程度為80%,則Y 2= +

12。

計(jì)算過(guò)程引入的不確定度^=0.5kg 認(rèn)為信息的可信程度為90% ,故7尸2

50。

(4)儀表所引入的不確定度ut=5.77kg 采用準(zhǔn)確度為0.01%的儀表，設(shè)為均勻分布, 取k=姨3,則由此引入的不確定度ur100t x

01%/姨3=5.77kg

認(rèn)為信息的可信程度為90%，故74= 2

50

(5砝碼引入的不確定度U5= V10x 0.12 =0.

32kg；

1t M2等級(jí)砝碼的最大允許誤差為± 0.1kg，用

10個(gè)1t砝碼引入的不確定度u=姨10x 0.12 =0
32kg；

100t地磅配置準(zhǔn)確度為0.02級(jí)的8個(gè)30t

稱重傳感器并聯(lián)工作。設(shè)為均勻分布取k=姨,

則由此引起的不確定度u=30tx 0.02%/姨=3. 46kg；

確定度

CD按置信概率95%估計(jì)，由y^=77.67，查表 得到包含因子Kp約等于2，則擴(kuò)展不確定度為：

U95=kUc=2x 8.25=16.50kg ；

3級(jí)100t地磅，檢定時(shí)最大允許誤差 MPE=50kg ；

仏< 1mpe。

(2用30個(gè)1t的m12等級(jí)的砝碼進(jìn)行稱量測(cè)試 驗(yàn)證，結(jié)果如表1所示。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，在基本上考慮了影響 結(jié)果的各個(gè)因素的情況下得到此檢定方法的檢測(cè) 結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U95=16.50kg (kp=2且小 于三分之一最大允許誤差。

又用30t M2等級(jí)的砝碼進(jìn)行稱量測(cè)試驗(yàn)證。 所得誤差的絕對(duì)值均小于最大允許誤差的絕對(duì)值。 表明此方法能較好的解決檢定大秤量汽車衡砝碼

數(shù)量不夠的難題。近三年的實(shí)踐證明本方法在 50t?150t的汽車衡上應(yīng)用效果良好。從未發(fā)生過(guò) 計(jì)量異議。不但解決了砝碼數(shù)量嚴(yán)重不足的問(wèn)題, 而且較傳統(tǒng)方法省時(shí)省力，方便有效，大大地提 高了檢測(cè)效率，其操作的可行性和實(shí)施的經(jīng)濟(jì)性 得到了各方面的認(rèn)可。

5.我們的意見(jiàn)

我們認(rèn)為此方法只是暫時(shí)緩解了檢定地磅中最大秤量與砝碼數(shù)量嚴(yán)重的不對(duì)稱的矛盾。 梅特勒-托利多公司又有QDNT/QGNB 200t地磅上市雖然實(shí)用，但未立法，有違規(guī)之嫌。僅 是權(quán)宜之計(jì)，只有參照有關(guān)國(guó)際建議，結(jié)合國(guó)情, 盡快制定針對(duì)靜態(tài)汽車衡的檢定規(guī)程，才能從根 本上解決問(wèn)題。我們有如下設(shè)想僅供專家們參考: 對(duì)于大秤量汽車衡的隨后檢定，主要檢測(cè)約20%、 40%、60%、80%的最大秤量的重復(fù)性，重復(fù)性誤 差應(yīng)不大于1個(gè)e的值。這樣可用短軸距載重汽 車進(jìn)行檢測(cè)。重復(fù)性誤差達(dá)到要求后，可在上述 各點(diǎn)增加砝碼數(shù)噸，看增量是否準(zhǔn)確。