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可移動式大砝碼質(zhì)量比較儀綜述：

*、引言

用大質(zhì)量砝碼檢定大型衡器在我國經(jīng)過近20年的努力，已逐步趨于普及。但由于在使用現(xiàn)場檢定大砝碼的適用設(shè)備沒有解決，*以給大砝碼周期檢定帶來*定的困難。為此，在大砝碼的使用現(xiàn)場緊需*種能移動的、實用性強的大砝碼檢定設(shè)備。課題組在分析了*外文獻的基礎(chǔ)上，提出了我們的技術(shù)方案，經(jīng)過三年的努力，現(xiàn)已完成了該樣機的研制，并達到了預(yù)期的目標該儀器能在簡單的測量方法和普通的砝碼懸掛現(xiàn)場對用于檢定相對*度為±1×10的500．1000和2000kg的大砝碼質(zhì)量。

整個系統(tǒng)能達到的標準偏差(為1．0—1．3X10并在不更換傳感器前提下，能在不同量程的定負荷下工作，在簡單實用的測量方法下，在上述*度范圍內(nèi)基本上克服了在給定時蚵內(nèi)帶來的蠕變或滯后誤差的影響。

二、我們*采用的技術(shù)方案及其性能綜臺*外在大質(zhì)量比較儀研究工作中存在的問題，我們認為從現(xiàn)場實際使用條件和被檢定大砝碼的相對*度為±1×10*‘或低于這**度的實際對象，我們認為要研制的大質(zhì)量比較儀主要注重芷使用方便、測量方法簡單可行，并便于扦廣；原理上應(yīng)采用定負荷原理盡量克服傳感器灼蠕變和滯后誤差對比對結(jié)果的影響；另外對顯于值而言．應(yīng)直觀，避免繁瑣的計算后才能獲得比對結(jié)*，因而示值應(yīng)與大砝碼名義質(zhì)量相*致等。

鑒于以上考慮，我們的技術(shù)方案采用了單*傳感器懸掛可移的方式，并采用了定負茼原理和雙次替代稱重法，以克服和消除傳感器的蠕變和滯后影響。為使*個傳撼器能在多個量程點(500、1000kg、甚至2000kg)上采用*套裝置，即能進行砝碼比對，我們在整個機械結(jié)構(gòu)上采用了獨特的由四個彈簧組成的傳力機構(gòu)，這四個彈簧為定負荷保持彈簧，通過傳力機構(gòu)使四個彈簧的力在不同負荷時分別先后成兩對力作用在傳感器上。對比較儀的偏載和扭載性能，根據(jù)±5X10*度的要求采取了與傳感器上端連接的聯(lián)桿頂端為球形碗狀支承結(jié)構(gòu)；與傳感器下端連接的聯(lián)桿與負荷之間采取了十字交叉圓軸支承和止推軸承結(jié)合方式，以保持負載銠軸向準直通傳感器，并在傳感器加卸載砝碼期間能消除扭轉(zhuǎn)力的影響。

傳感器性能的好壞直接影響到比較儀的性能，比較儀用的傳感器要求其在定負荷下，不出現(xiàn)輸出慢漂移、短期穩(wěn)定性要求足夠好，在大砝碼懸掛在定負荷加載裝置上時，止動螺母和下托板之問的問隙用目測調(diào)整在2~3mm左右，定負荷控制在被檢砝碼量限的90%以上，達被檢砝碼量限的95%左右．在比較方法上，我們實現(xiàn)了預(yù)期的盡量簡化比較步驟。我們采用了類似阻尼天平的三次開啟天平停點示值讀取法，并取消要進行繁瑣計算后才能得到比較結(jié)果的取值法。操作方法上還實現(xiàn)了在—般吊車下移動比較儀后，只要被比較的兩砝碼的起升、下降方法、操作速度類似即可實理砝碼比較的目的，從而實現(xiàn)了改變那種傳統(tǒng)的*套{蕾大*小車和*謂A形架及孰遭等輔助設(shè)施的方案．

三、配套儀器和測量方法

配套的顯示儀器也是完成該比較儀±5x1o標準性能的關(guān)鍵設(shè)備。根據(jù)OIML推薦的整機性能部件性能應(yīng)滿足0．7借允差關(guān)系，若選用±3．5×l0準衡度的顯示儀表，就能滿足該比較儀的性能要求?？紤]到將來推廣應(yīng)用，我們選用了常州托列多臺資*的定望產(chǎn)品8l42型稱重顯示儀。該顯示儀是目前*滿足OIML衡器建議中分度數(shù)為n=50000，分度值能按1×l0‘、2×1O和5×1oI(K為正、負整數(shù)或譬)任意設(shè)定能適用于Ⅱ級非自動衡器的**寢顯示儀表，雖然這種儀表在本項日中不能分辨到克這*位，但已基本上滿尾我們對比較儀技術(shù)性能的要求。在各秤量點，該顯示儀分度數(shù)n分度值、*大允差和*大相對誤嫠的關(guān)系如衰3*示。使用上述顯示儀的*大優(yōu)點是；分度數(shù)，分度值可隨*用秤量點設(shè)定在狀態(tài)使用，并能顯示被檢砝碼的全部質(zhì)量值，另外在比較過程中示值直接以質(zhì)量表示，這樣可必不必多次測量分度值。測量方法亦是比較儀實用、便于推廣的黃鍵性能*我們將彈簧定負荷詞整在被檢砝碼質(zhì)量值的9o％以上時經(jīng)試驗證明，基本土能克跟比較時間內(nèi)因蠕變或滯后誤差對比較結(jié)果的l影響。因此在比較過程中，對A，B兩個砝碼比較時，可以只采用*次雙次替代法”中，類似阻尼天平各停點湊取示值三次的方法?；?測定到克”，財可在三次讀數(shù)中測其閑跳點示值。若讀取的是閃跳后穩(wěn)定的示值，通常應(yīng)分別在公式(2)和(3)右邊加上1克的質(zhì)量值來進行計算。

四、試驗結(jié)果

大砝碼質(zhì)量比較儀計量性能應(yīng)是“重復(fù)性和*性兩項。“重復(fù)性’’是指比較儀在相同測量方法，同*觀測者，在同*地點和環(huán)境條件不變情況下，對同*砝碼進行多次連續(xù)測量，在短時間內(nèi)*得結(jié)果之間的*致性程度。試驗中，我們使用四等大砝碼分別在500，1000，和2000kg量限點各稱量10次，作為*組，*性是指比較儀在不同日期采用雙次替代法”確定被檢與標準砝碼之間質(zhì)量差與該兩砝碼質(zhì)量差(約定)真值之間的*致程度。此外，我們分別對500和1000kg秤量點用多個砝碼相互比較或在重復(fù)性翊I量過程中相隔較長時間的測量值與另*被比較的相隔較長時間的測量值求得的相互差值進行數(shù)據(jù)綜合，得該比較儀．當用于*個標準連續(xù)檢定多個砝碼(例如五個至九個)時，*得的被檢砝碼*。屆時我們即可利用這種大砝碼比較儀進行并非*定要標準和披檢砝碼相鄰的比較，而可以用*次標準連續(xù)比對多個被檢砝碼了。

五、結(jié)語

“本大砝碼質(zhì)量比較儀”已通過*技術(shù)**委托我*主持的*家評議和鑒定，認為該儀器技術(shù)方案*機械設(shè)計有特色，配套儀表可靠測量方法簡單、試驗結(jié)果可信。整個系統(tǒng)的重復(fù)性和*性，達到并超過了合同規(guī)定的技術(shù)指標，能在同*傳感器條件下用于檢定*度為±1X10的500kg至2000kg在大砝碼質(zhì)量。

可移動式大砝碼質(zhì)量比較儀綜述