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高准确度等级的地磅如何适用R76《非自动衡器》

时间:2018-09-27 11:03 来源:http://www.shslcz.com/ 点击数:

由于R111《砝码》国际建议中没有关于小于1mg的标准砝码建议,所以在R76-1《非 自动衡器》国际建议中针对高准确度等级地磅专门规定了一些条款,认为考虑不确定度的原因,不 能对某些衡器的指标进行试验。本文指出如果高准确度等级地磅一些重要指标不进行试验,怎么能 够确定这些衡器的计量性能是否满足实际使用的要求? “可读性这个指标是一个什么性质的指标? 是否可以作为检定分度值使用?我们认为有必要就此问题展开讨论。

一、前言

OIMLR76-1《非自动衡器》2006E)是一部包含所有非自动衡器的技术性文件,涵盖了最高 等级的特种准确度衡器直至普通准确度等级的不小于100e分度的衡器,既规定了法制管理的计量要 求和技术要求,又提供了标准化的要求和试验程序,以统一和可溯源的方法来评价非自动衡器的计 量特性和技术特性。

高准确度等级衡器通常是指特种准确度等级a级)高准确度等级n两类衡器, 在我国通常被称为天平。我们翻阅R76-1《非自动衡器》2006E版)的国际建议,从中发现 针对高等级衡器方面许多条款,特别是一些小秤量的高分度数衡器,有明确的规定,却不能执行。 本文就OIML R76国际建议中的关于特种准确度等级衡器的规定,进一步展开讨论。

二、R76-1中关于高等级衡器方面的规定

R76-1《非自动衡器》国际建议中,可以找到不少关于不适用高等级衡器试验的规定,以下 是我们从建议的正文和几个附录中检索到的部分内容。

3.2衡器分级的表3中:

*由于试验载荷的不确定度原因,通常不宜对e < 1mg的衡器进行试验和检定。

3.4.2检定分度值中:

检定分度值e由下列表达式确定:

3.8.2.2A.4.8.2数字示值的鉴别力试验中:

在平衡稳定的衡器上,轻缓地加放或取下一个等于实际分度值1.4倍的附加载荷,此时的示值应 明显地改变。该要求仅适用于d5 mg的衡器。

5.3.2中:除3.9条外,电子衡器在温度范围的上限和85%的相对湿度下应符合要求。该要 求不适用I级衡器和e小于1 gn级衡器。

本文注:3.9条是由影响量和时间引起的变化”。

5.3.3B.4中:除I级衡器以外的电子衡器,电子衡器均应进行5.4.4规定的量程稳定性试验。

A.4.11示值随时间变化(仅适用于:n级、H级或IIII级衡器)。

A.5.1倾斜仅适用IIIIIIIII级衡器)。

A.5.2预热时间试验:

对于I级衡器,在接通电源后应对操作手册规定的预热时间进行观察。

A.6耐久性试验中:

注:仅适用于Max ^ 100 kgIIIIIIIII级衡器。

B.2湿热稳态试验中:

注:不适用于I级衡器和e小于1gII级衡器。

C.3.1.1高增益和低增益时的试验中:

如果每个检定分度值对应的最低输入信号电压十分小,例如小于或等于1^V/e可能很难找到 合适的模拟器或称重传感器用于确定线性。

三、对于R76相关内容的理解


在衡器分级时就明确指出:由于试验载荷的不确定度原因,通常不宜对e<1mg的衡器进行 试验和检定。

我们査看了国外多家天平制造企业的说明书,其特种准确度等级衡器的可读性0.1mg (査 找了说明书中所有计量指标,没有看到检定分度值这个指标),这个可读性”是否是可以作 为检定分度值?如果将可读性指标作为检定分度值进行使用,按照以上规定可以不进行试验和检定 了

JJG2053-2016《质量计量器具检定系统表》明确指出,每一等级砝码向下一等级砝码传递量值 时,都是在相应准确度的基准衡量仪器(建议翻译为:衡器)上,采用直接比较法或组合比较法进行的。是否可以这样理解:包括高等级砝码在内,没有相应的衡器可以直接称量出砝码的质量值, 只有采用比较法进行传递量值。那么那些号称百万分之一(严格意义上说,是一百万分度数)的天平, 其准确度目前是没有办法采用直接比较法传递。究其原因,可能没有可溯源的砝码或更高等级的计 量器具。

从国际建议中的以上十几条规定,给我们一个这样的信号:越高等级的衡器需要进行的试验项 目越少。我们在对中准确度等级(瓜级秤)和普通准确度等级IIII级秤)进行型式评价试验时,应 该进行:置零、称量性能、除皮性能、重复性、偏载、鉴别力、倾斜、示值随时间变化、预热时间、 温度性能、电压变化、耐久性、湿热稳态、抗干扰性能、量程稳定性等15个项目之多的试验。而根 据以上规定高等级电子衡器可以不进行以下一些关键项目的试验,例如:鉴别力、预热时间、温度性能、 量程稳定性、示值随时间变化、倾斜、耐久性、湿热稳态等8项。

同样是电子衡器,不论是低准确度等级,还是高准确度等级在使用过程中都不可避免地受到周围 环境因素对衡器性能的影响,只是影响的程度不同而已。虽然高准确度等级电子衡器对环境要求比 较高,但是还是有一定范围的,从严格意义上讲,不通过符合使用环境条件下相关项目的试验,是 无法判定一台衡器产品在不同的使用环境下,是否能够达到规定的计量要求和技术要求的。除非在 产品设计时就要求选择高等级的元器件,比如选择工业级的,或者选择军用级的。

在环境影响因素中,还有一种影响因子就是大气压力的影响。只要不是在真空装置中,大 气压的变化就会对称量性能产生影响。空气浮力对高准确度等级电子衡器的影响,远远高于其它等 级的衡器,但是在国际建议中也仅仅在A.4.1.1正常试验条件中提了一句话:进行必要的修正”, 不知这个修正量是如何界定?在A.5.3.1静态温度试验中指出:I级衡器,应考虑大气压力 的变化,而没有要求在一定范围内进行试验,那么这个应考虑大气压力的变化的温度和湿度范围 又如何界定?如果是与其他等级的温度和湿度范围相同,则应该明确。而R111在试验砝码时就考虑 到一定温度、相对湿度下空气密度的影响问题。

3.4.3条中的例子我们可以清楚看到,“e=1mg”I级衡器其检定分度值e可以等于 20d50d100d甚至可以大于100d这样给我们一个直观的印象,即分度值选择的越小,衡器的 准确度就越高。可是在对待m级、IIII级衡器的实际分度值与检定分度值时,却只允许e=d其理由是:

分度值细分之后,称量结果可能会影响消费者的利益。而I级、n级衡器可以有辅助指示装置, 可以将检定分度值e尽可能地细分,难道细分之后就能够保证该衡器的称量准确度吗?我们认为如 果对于I级、n级电子衡器来讲,检定分度值e细分之后能够确保称量准确度,那么对于mIIII 级电子衡器,将检定分度值e细分之后也是可以保证称量准确度的。因为除了部分采用“电磁力平 衡式称重传感器I级电子衡器外,目前电子衡器基本上都是采用电阻应变式称重传感器作为力电 转换装置的。如果说有影响称量性能的问题,两种类型的传感器虽然影响大小不完全相同,但对于 细分后必须保证称量准确度的要求上应该是相同的,所不同的仅仅是允许使用的温度范围不同而已。

是否可以这样理解,一台电子衡器的检定分度数为3000e根据e=100d的比率,按可读性就是30万的I级电子衡器,就可以免于进行温度、湿热稳态、量程稳定性等等一系列的试验?随着 科学技术水平的不断提高,已经完全可以将称重指示器的分辨率和稳定性大大提高。例如:目前采 用数字式称重传感器的150t电子汽车衡,在没有环境干扰影响的情况下,将称重指示器的示值稳定 的显示1kg是完全可以做到的。

四、结论与建议

1.鉴于目前有些地磅制造商为了提高产品竞争力,将本该用于非法制计量管理的工业过程控制计 量产品的细分可读性或称作分辨率、或实际分度值等同于检定分度值,因此为了避免“可 读性(实际分度值与检定分度值相混淆,建议制造特种准确度等级和高准确度等级地磅的企业 在其特种准确度等级和高准确度等级产品的说明标志中除了标注可读性(实际分度值以外, 还要同时标明最大检定分度数nmax或检定分度值e以正视听。

2.正是R76国际建议中对于高低准确度等级的不公平待遇,好多原本只是中准确度等级的衡器, 制造企业为了达到细分检定分度值的目的,改头换面成天平产品,造成市场上出现大量的天平产品,而且都是号称具有3万、6万个分度,甚至更多的分度数,并且用于工业生产的流水线上。

3.因为目前国外主要生产特种准确度等级和高准确度等级衡器的企业(国内生产企业也在效仿), 都是用可读性替代实际分度值来表示,为了统一计量技术指标,建议以后检定规程和型式 评价大纲等文件,是否可以将特种准确度等级衡器的分度值改为可读性,以避免使用者发生误解。 或者统一要求取消可读性,改用实际分度值d来表示。如果有企业认为可读性”不同于实际 分度值d那么则要求该衡器必须标明实际分度值的大小。

4.地磅的试验目的是为了使得该产品能在实际使用条件下保持其计量与技术特性不变。为了体现 公平公正的原则,防止可钻空子的漏洞,建议各种准确度等级的型式评价试验中都应该规定试验鉴 别力、预热时间、温度性能、量程稳定性、示值随时间变化、倾斜、耐久性、湿热稳态等指标。我 们认为无论是法制与非法制计量范畴,必须考虑实际使用的温湿度等环境条件,因此在衡器计量产 品的型式评价试验中,上述大部分试验项目是必须要做的。

5.针对以上R76-1国际建议中存在的一些问题,建议是否可以将R76-1国际建议拆分为几个平 行的文件,一个是专门针对特种准确度等级衡器的,一个是针对其他准确度等级的衡器