地磅載荷測量儀校準(zhǔn)研究

一種專用質(zhì)量比較儀的結(jié)構(gòu)組成，并對其進(jìn)行校準(zhǔn)。利用質(zhì)量比較儀，對地磅載荷測量儀進(jìn)行校準(zhǔn)和不確定度評定，校準(zhǔn)結(jié)果測量儀誤差不超過地磅最大允許誤差1/3，且擴(kuò)展不確定度與測量儀最大允許誤差比值小于1/3，由此表明，通過ABA直接比較法能夠進(jìn)行測量儀的校準(zhǔn)。

1 .引言

長期以來，大型地磅（量程在80t以上）都采用砝碼進(jìn)行檢定，但是由于砝碼運(yùn)輸搬運(yùn)困難，檢定效率低下，給大型地磅的檢定帶來極大不便。本課題組依據(jù)國際建議OIML R 76，在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)的支持下，研制了一種檢定大型地磅的檢定裝置— 衡器載荷測量儀（以下簡稱“測量儀”），JJG 1118-2015將其作為檢定地磅的標(biāo)準(zhǔn)器。本文介紹一種校準(zhǔn)測量儀專用的質(zhì)量比較儀（以下簡稱“比較儀”），利用它對測量儀進(jìn)行校準(zhǔn)，并對校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評定。

2 .測量儀組成及工作原理

測量儀由標(biāo)準(zhǔn)載荷單元組和液壓控制系統(tǒng)構(gòu)成。標(biāo)準(zhǔn)載荷單元組由兩個(gè)或兩個(gè)以上標(biāo)準(zhǔn)載荷單元組成，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷單元由液壓油缸、反力裝置、傳感器和測量儀表組成，如圖1所示。測量儀以傳感器作為載荷測量標(biāo)準(zhǔn)，采用高精密液壓作為載荷動(dòng)力源，借助反力裝置，對電子汽車衡臺面施加標(biāo)準(zhǔn)載荷，從而實(shí)現(xiàn)對電子汽車衡的檢定。

3 .比較儀組成

比較儀由秤體、6只數(shù)字傳感器和1只高精度儀表組成.

測量范圍：

200kg ~ 150,000kg， 200kg ~ 20,000kg。

范圍內(nèi)分辨力為0.1kg，20,000kg以上分辨力為

1kg。如圖2所示，比較儀秤體由秤臺和12個(gè)加固圓盤組成。

圓盤的加固能夠提高測量儀載荷施加位置秤臺的剛度。同時(shí)，加固盤上表面應(yīng)保證其加工和安裝的水平度，使測量儀傳感器的受力方向豎直向下。

比較儀配8組F2等級砝碼，每組砝碼18,750kg。

每個(gè)測量儀的標(biāo)準(zhǔn)載荷單元和每組砝碼將載荷施加在各自相對應(yīng)的圓盤上（載荷施加在1、2、3、4、9、10、11和12位置的圓盤上。4、6、7和8為預(yù)留擴(kuò)展位置），從而確保測量儀和砝碼對比較儀所施加載荷的一致性。

4.比較儀校準(zhǔn)

4.1 重復(fù)性

測量載荷為P1=75,000kg和P2=150,000kg，在1、2、3、4、9、10、11和12 8個(gè)位置圓盤上分別加9375kg和18750kg的F2等級砝碼，采用A1，A2，A3，A4的衡量模式，循環(huán)8次。重復(fù)性測量校準(zhǔn)結(jié)果為貝塞爾公式計(jì)算單次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差，SP1=0.42kg，SP2=0.42kg。

4.2偏載

將秤臺分成4個(gè)區(qū)域，依次在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)域加上37,500kg的F2等級砝碼，4個(gè)區(qū)域的測量結(jié)果分別為37,500kg、37,500kg、37,501kg、37,501kg，偏載量為1kg。

5 .地磅載荷測量儀校準(zhǔn)

在比較儀上，被校測量儀與標(biāo)準(zhǔn)砝碼組通過A1BA2比較的方式進(jìn)行校準(zhǔn)，其中A1、A2為F2等級標(biāo)準(zhǔn)砝碼；B為被校測量儀。

A1步驟：用砝碼對比較儀施加150t預(yù)加載荷3次。然后將標(biāo)準(zhǔn)砝碼依次遞增添加到比較儀上，加載到相應(yīng)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)保持30s，記錄比較儀示值，直到最大校準(zhǔn)點(diǎn)；

B步驟：采用測量儀對比較儀施加150t預(yù)加載荷3次；然后按校準(zhǔn)點(diǎn)遞增順序，對比較儀施加標(biāo)準(zhǔn)載荷，加載到相應(yīng)校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)保持30s，記錄比較儀示值，直到最大校準(zhǔn)點(diǎn)。

7.結(jié)論

一種校準(zhǔn)測量儀專用的質(zhì)量比較儀，并在其上進(jìn)行了測量儀的校準(zhǔn)，并對校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評定，得出結(jié)論如下：

（1）校準(zhǔn)結(jié)果測量儀的誤差不超過相應(yīng)載荷下地磅最大允許誤差的1/3，所校準(zhǔn)的測量儀能夠滿足檢定地磅的誤差要求；

（2）校準(zhǔn)結(jié)果的擴(kuò)展不確定度與測量儀最大允許誤差的比值小于1/3，在比較儀上，通過ABA直接比較法能夠進(jìn)行測量儀的檢定/校準(zhǔn)。