电子秤倾斜带来的示值误差是电子秤检定和使用中不可忽视的问题，它直接 影响检定结论和称量结果的准确。引起电子秤倾斜的原因有多种，本文结合一些电子秤生产状 况进行探讨。

1.引言

电子秤通过倾斜试验确定其处于标准位置 不倾斜的示值与处于倾斜位置的示值之差的绝 对值是否超过最大允许误差。GBA 23111-2008 《非自动衡器》（以下简称“国标23111”第 3.9.1.1规定，“衡器处于标准位置不倾斜的 示值与倾斜位置的示值任何方向倾斜到极限值 之差的绝对值不应超过：

—除II级衡器外，在无载荷时为2个检定 分度值衡器在标准位置无载荷时首先已调到零 点；在自行指示秤量和最大秤量时，为最大

允许误差（在无载荷时，衡器在标准位置和倾斜 位置均已调到零点I。”

所谓倾斜极限，是指电子秤水准泡上的标记 如一个圆圈所对应的值，通常为2mm。当水准 泡中的水泡显示偏离中心位置且边缘触及至该标 记时，表示已达到最大允许倾斜，即倾斜极限值。

2.倾斜试验误差测试

将电子秤纵向向前、后两头倾斜；横向向左、 右两侧倾斜，每个方向的前、后两头倾斜之间或 左、右两侧倾斜之间，秤均不得置零。每个倾斜 位置的测试误差都应与该倾斜位置的零点域零 点附近值，如10e)偏差进行修正。

2.1空载时倾斜误差测试 在标准位置将电子秤置零，然后纵向倾斜至 水准泡极限值。记下零点域零点附近的值，如 10e)示值，横向重复这一测试。

2.2承载时的倾斜试验误差测试 在标准位置将电子秤置零，在接近500e和最 大秤量进行两次称量。卸载，纵向倾斜至水准泡 极限值进行称量测试。然后横向倾斜重复这一测 试程序。

测试后电子秤的倾斜误差应符合：

空载荷时，I E10-Ev0 Imax^Ze。

承载时，I Ec1-Ecv Lax^ IMPE |

Ev=/F+0.5e- Mv-L (F=1,2,3,4,5),/f =示值,/iv=

附加载荷；

Ecv=Ev-Ev0i其中Ev0=零点或零点附近值的误

差；

以一台最大秤量15kg,检定分度值5g的电 子秤为例，倾斜误差测试记录如表1所示。

三、倾斜试验误差与倾斜角

将一载荷m放置于处于水平状态的电子秤的 承载器上，载荷m受地球引力的作用产生重力P P=mg，g为重力加速度，力的方向垂直于电子秤 称重传感器和水平基准台面如图1所示。当电 子秤倾斜时，电子秤与水平基准台面形成一倾斜角a，作用在称重传感器上的重力P被分解为平 行方向的分力P1和垂直方向的分力P2如图2所 示,P2=P X cosa,此时电子秤倾斜产生了示值误 差。由于P2?P,因而倾斜产生的示值误差倾斜 试验误差理论上应为负误差。

以中准确度级的电子秤为例，其检定分度值 为e,检定分度数为n,且n=3000,其称盘和上托 架的总质量为565g相当于113〗，依据“国标 23111”规定，其倾斜试验误差的测试载荷和最大 允许误差如表2所示。

由于承载时的倾斜试验误差应与该倾斜位置 的零点域零点附近的值，如10〗偏差进行修正，倾斜试验误差测试时电子秤在表2所示测试点的示值变化达到最大允许误差绝对值时，称重 传感器所受的力P2分别为（123-2.0) e、613-2.5)e 和(3113-3.5)e,若相应的倾斜角分别为a 1、a 2、a 3, 则：

Cosa1=(l23-2)e/123e=0.9837 a1=10°21/ ；

Cosa2= (613-2.5) e/613e=0.9959 a2=5°11,； Cosa3= (3113-3.5) e/3113e=0.9989 a3=2°4V ；

电子秤倾斜试验最大允许误差对倾斜角大小 的要求与电子秤的检定分度数有关，检定分度数 越大，电子秤在使用或检定时对其倾斜角要求就 越小，分度数为3000的电子秤在最大秤量时倾斜 角应不大于2°41',而检定分度数为6000的电子 秤则要求不大于1°59'。

四、倾斜角的产生

为了解决倾斜带来的示值误差问题，电子秤 安装了水平指示器通常为圆型水准泡和水平 调整脚，便于检定或使用时水平调整。但常有经 调整后被认为处于“水平”状态的电子秤，仍然 存在倾斜误差，其误差值甚至超过“国标23111” 规定的最大允许误差；电子秤倾斜时作用于称重 传感器上的重力被分解为垂直方向的力和水平方 向的力之后，理论上示值应减小，示值误差值应 为负值，代表作用力在减少。而表1所示的倾斜 误差测试结果，向后方向倾斜误差是正值，这又 是为什么？原因是多方面的。

㈠水准泡的选择

电子秤通常用圆形水准泡作为水平指示器。 在上述举例中，分度数n=3000的中准确度等级电 子秤，要符合“国标23111”所规定的倾斜误差要 求，其倾斜角应不大于2°41'即为倾斜极限值，达 到这角度值时，水准泡的水泡应偏离中心位置 2mm且边缘触及分划圈。

GB 1146-2009《水准泡》（以下简称“国标 1146” 3.2对圆形水准泡的角值定义为：“指汽泡 由分划圈中心沿任意径向移动2mm时水准泡的倾 斜角”。因此，电子秤的倾斜极限值就等于圆形水 准泡的角值。如图3所示，水准泡汽泡直径为D1, 分划圈直径为D2, D2-D1=2mm。在不考虑称重传 感器和水平指示器安装不水平等因素，检定分度 数为3000的电子秤，其倾斜试验误差若要符合 “国标23111”要求，水准泡的角值应不大于2° 41'

目前市场供应的圆形水准泡多有DrD1值小于2mm的现象,较好为的1.8mm,差一点的为1.0mm, 其角值和分划线的标注也不符合“国标1146”要 求。以某厂生产的圆形水准泡为例，标注角值为 43', D2-D1=1.3mm,换算为“国标1146”所规定的 水准泡，其角值应为43'x2.0mm/1.3mm=1°6'。因此, 实际选择水准泡时，应注意非标水准泡角值的折算, 应考虑称重传感器和水平指示器安装不水平等因素, 留有㈠定的余量。

（二）水准泡的安装

电子秤水准泡安装的位置通常在底座或外壳 上盖。水准泡的安装应以称重传感器的受力面为 基准，将标准水平仪放置其上横向、纵向调整水 平后，安装水准泡，并定位。确保检定或使用电 子秤时只需调好水准泡，称重传感器就处于水平 状态下，被称物体的重力作用力垂直作用在称重 传感器上。

有的企业水准泡安装的基准面选择在称重传 感器上托架或秤盘上。安装水准泡时，将标准水 平仪纵横放置于托架或秤盘上，通过电子秤的水 平调整脚调整水平，再将水准泡装入槽中调水平、 紧固。电子秤承载结构中，秤盘放置在托架上， 托架通过垫片与称重传感器连接在㈠块。秤盘有 高低，垫片两端厚薄有别，安装传感器的上托架工作面与传感器载荷承受面不平行，都是影响水 准泡准确安装的因素。我们曾对不同厂商生产的 电子秤进行测试，将标准水平仪分别放置在电子 秤托架上和秤盘上，调好水平。然后取托架和秤 盘将标准水平仪放置在称重传感器上进行比较， 所测水平度均不同。不同水平度小则相差37大 则相差2。以上。因而，正确选择水平基准面安装 水准泡能有效减少电子秤的倾斜试验误差。

安装在电子秤外壳上盖的水准泡，无法以称 重传感器的受力面作为水准泡水平基准面，只能 以工作台面作为水准泡安装的水平基准面。如此 安装水准泡的电子秤，倾斜试验误差离散性大， 难以控制，除与上述因素有关外，还与外壳上盖 加工精度、钢性、安装时与秤底座结合效果等因 素有关，建议电子秤水准泡不能设计在结构外壳 上盖上。

（三）安装水准泡的工作台面

当水准泡的安装无法用标准水平仪比较确定 时，安装水准泡的工作台面的水平度就很关键。 在个别企业发现，安装台的水平度用土工用的水 平仪简单地检测。更有甚者，随便找个工作台作 为水准泡安装台，不经过水平度测量，或直接在 地上安装。安装时只将电子秤四个水平调整脚旋 到底，放在安装台上，将水准泡调水平、固定。 且不论电子秤调整脚等部件的尺寸误差，仅安装 台的不水平度就可能给电子秤带来很大的倾斜试 验误差，甚至超过“国标23111”的规定。

五、结束语

电子秤水准泡的安装应在水平台面上进行， 安装时应找好水平基准面，通过标准水平仪比对， 减少水准泡安装的不水平带给电子秤的倾斜试验 误差。