非常規(guī)“替代法檢定”應(yīng)用于汽車(chē)衡等大型衡器檢定的探討與建議

0 引言

替代法檢定，國(guó)際建議R76稱之為“標(biāo)準(zhǔn)砝碼的替代”，在汽車(chē)衡等大型衡器檢定過(guò)程中，主要解決標(biāo)準(zhǔn)砝碼不足的問(wèn)題。我們知道計(jì)量檢定過(guò)程中要保證被檢計(jì)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(shí)，經(jīng)過(guò)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(guó)際建議R76《非自動(dòng)衡器》、JJG555-1996《非自動(dòng)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(shí)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(lái)確定的?！敝赃x取約50%最大秤量，是規(guī)程起草技術(shù)機(jī)構(gòu)通過(guò)長(zhǎng)期大量試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，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(yàn)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(guó)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(shí)代，告別了以往大量人工搬運(yùn)的問(wèn)題，大大的提高了效率。一般市級(jí)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)基本都能夠利用檢衡車(chē)進(jìn)行檢定汽車(chē)衡等大型衡器的檢定，汽車(chē)衡多采用吊臂或裝卸叉車(chē)的方式，載重一般為20t，車(chē)自重不超過(guò)20t，使用檢衡車(chē)?yán)锰娲?，一般都能完?0t左右汽車(chē)衡等大型衡器的檢定工作。受限于現(xiàn)有國(guó)家道路交通法規(guī)，一般載重汽車(chē)亦不能超過(guò)49t，那么就能夠滿足企業(yè)和消費(fèi)者的需求。下面以常見(jiàn)的SCS-60t汽車(chē)衡為例進(jìn)行分析簡(jiǎn)單介紹非常規(guī)的替代法檢定并簡(jiǎn)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(chē)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(chē)，對(duì)該秤進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)量，車(chē)重 (含砝碼) 約35t，符合相關(guān)規(guī)程約1/2Max的要求，經(jīng)過(guò)3次測(cè)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(guò)程首先取下和檢衡車(chē)質(zhì)量近似砝碼15t置于汽車(chē)衡上，測(cè)量該處誤差，由于15t≤1/3Max，固此處重復(fù)性帶來(lái)誤差我們也認(rèn)為其≤0.3e，經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)取其0.2e。然后撤下砝碼將檢衡車(chē)置于汽車(chē)衡上，通過(guò)增減相對(duì)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(shí)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(chē)來(lái)將砝碼重新置于車(chē)上，汽車(chē)衡上的總重達(dá)到35t，大約等于1/2Max，測(cè)量此時(shí)誤差后可以將整車(chē)駛出汽車(chē)衡。將現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備好的可用做替代物較短車(chē)輛，添加重物后駛?cè)肫?chē)衡通過(guò)增減相對(duì)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(shí)，應(yīng)滿足下面的關(guān)系:

 

此處由于極差法測(cè)量的重復(fù)性誤差會(huì)略大于貝塞爾公式 (多次測(cè)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(shí)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(chǎng)汽車(chē)衡磅面長(zhǎng)度，選擇將檢衡車(chē)與砝碼重新駛?cè)肫?chē)衡，完成整個(gè)檢定過(guò)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(guò)程中，離不開(kāi)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(shí)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(shí)際重量質(zhì)量差不超過(guò)10e，則在秤臺(tái)上放置與標(biāo)準(zhǔn)砝碼重量接近的替代物 (誤差不超過(guò)10e) ，測(cè)定此時(shí)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(shí)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(shí)際質(zhì)量=10073-1=10072kg。通過(guò)數(shù)據(jù)處理，可以得出替代物的實(shí)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(shí)出現(xiàn)相同的誤差即可。在添加過(guò)程中，可以使用檢測(cè)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(wèn)題探討與建議

當(dāng)然替代法在汽車(chē)衡等大型衡器檢定過(guò)程中也存在不少難題，正如前文所說(shuō)，這種檢定方法一般都能完成60t左右汽車(chē)衡等大型衡器的檢定工作，但是如果超過(guò)60t，到100t以上的汽車(chē)衡檢定還是需要利用更多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼。原因在于，汽車(chē)衡的秤體空間有限，一般100t以下長(zhǎng)約16米，而我們檢衡車(chē)長(zhǎng)度大概在12米，僅僅剩余4米，是無(wú)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(huì)加大誤差。所以當(dāng)遇到大秤量的汽車(chē)衡時(shí)，搬運(yùn)更多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼就成了必須去做的事，這樣一來(lái)需要大量人力物力，二來(lái)使得檢定時(shí)間變得很長(zhǎng)，運(yùn)輸砝碼往往都要1天時(shí)間。目前檢定規(guī)程要求實(shí)現(xiàn)對(duì)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(wèn)題:第一，由于今年來(lái)對(duì)于道路運(yùn)輸超限超載的嚴(yán)查，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，作為強(qiáng)制檢定工作計(jì)量器具的汽車(chē)衡是需要重點(diǎn)監(jiān)管、落實(shí)責(zé)任的，目前使用的汽車(chē)衡應(yīng)該對(duì)其最大秤量進(jìn)行限制，過(guò)高的秤量與整體政策導(dǎo)向并不符合，新出廠的汽車(chē)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(guó)家對(duì)汽車(chē)衡最大秤量在60t就足夠了，這一點(diǎn)也值得我們借鑒。第二，從檢定規(guī)程上實(shí)行，以實(shí)際檢定的秤量值出具相應(yīng)的檢定證書(shū)，不再規(guī)定滿量程檢定，核心是確保經(jīng)過(guò)檢定的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。以上建議是個(gè)人一孔之見(jiàn)，難免偏頗、疏漏，現(xiàn)冒昧提出，僅供參考。