通過JJG555-96《非自動秤通用檢定規(guī)程》的分析，介紹了地磅的分度值與傳感器分度數(shù)的關(guān) 系，并結(jié)合實例說明了地磅的分度數(shù)不能大于3 000的原因。

隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐步擴大,各種大型地磅已 滲透到了生產(chǎn)的方方面面,各單位對地磅精度的要求 也越來越高,各種地磅的分辨率在不斷提高,分度數(shù) 也在增大。普遍認為秤的分度值越小,它的準確性就 越高,其實這是一個誤區(qū)。分度值應(yīng)按要求確定,調(diào)小 分度值不僅會影響地磅的穩(wěn)定性,還會影響計量 數(shù)據(jù)的準確性。

1.標準與規(guī)程

秤在使用過程中，其分度值的設(shè)定非常嚴謹,是 嚴格按照檢定規(guī)程,結(jié)合衡器的相應(yīng)配置,如稱重顯 示控制器、傳感器、最大秤量等設(shè)定的。目前不論是國 際建議還是產(chǎn)品標準和檢定規(guī)程,都對衡器產(chǎn)品進行 了嚴格而全面的規(guī)定。

l)JJG555-96《非自動秤通用檢定規(guī)程》通用要 求,實際分度值d是指以質(zhì)量單位表示的下述數(shù)值：

(1)對于模擬指示，系指相鄰兩個標尺標記所對應(yīng)的 值之差;(2)對于數(shù)字指示，系指相鄰兩個示值之差。 實際分度數(shù)是指最大秤量與實際分度值之比，即 n=MaM。檢定分度值e是用于衡器分級和檢定時使 用、以質(zhì)量單位表示的值。其中,檢定分度值代表了 秤的絕對準確度，因此檢定分度值越小,秤的絕對準 確度越高,反之秤的絕對準確度越低。檢定分度數(shù)n 是最大秤量與檢定分度值之比,即 n=Max/e。 檢定分 度數(shù)代表了秤的相對準確度，因此檢定分度數(shù)越多， 秤的相對準確度越高,反之秤的相對準確度越低。

由此可見,秤的準確度等級是依據(jù)檢定分度值e和 檢定分度數(shù)n來確定的。秤的準確度等級分為中準 確度和普通準確度,可稱為3級和4級,用符號III和 IV表示。目前新鋼公司所使用的計量秤都是3級。

2)《非自動秤通用檢定規(guī)程》還規(guī)定秤的檢定分 度值與實際分度值相等，即e=d。這就給出了秤的準 確度等級與秤的計量特征之間的關(guān)系,但這僅是秤達 到相應(yīng)準確度等級要求的必要條件。同時規(guī)程中還 規(guī)定：安裝于室外,而無大氣適當(dāng)保持措施的秤，其 分度數(shù)不能太大,分度值不能太小,n應(yīng)不大于3 000, 否則秤的零點和示值都難以穩(wěn)定,無法得到可靠的結(jié)果。

秤的零點,特別是電子秤的零點,是評價秤計量 性能的基礎(chǔ)。一旦電子秤的零點產(chǎn)生漂移,維護起來 將較困難。引起電子秤零點漂移的原因有很多,要判 斷起來非常難,這里主要論述其中的一種:傳感器的 分度值的選擇與零點漂移的關(guān)系。

傳感器作為電子秤的心臟，它的準確度直接關(guān) 系到電子秤的精度，我國JJG555-1996《非自動秤通 用檢定規(guī)程》等效采用了國際法制計量組織OIML R60 國際建議,其中對傳感器進行了以下規(guī)定。

(1)稱重傳感器的最大稱量應(yīng)符合：Emax>QMaxR/N 式中:E_為稱重傳感器的最大稱量#為傳感器個 數(shù);Max為秤的最大秤量;R為縮小比,考慮到對傳感 器最嚴格的要求,取R=1;Q為修正系數(shù),一般0>1。

(2)稱重傳感器的最大分度數(shù)應(yīng)符合：nLc≥n。

(3)稱重傳感器的最小靜載荷輸出恢復(fù)值DR應(yīng) 滿足 DR ≤0.5eR/W。

式中:R=1,則DR≤0.5e/N根號。當(dāng)DR未知時,應(yīng)滿足條 件：nLC ≥ Max/e。

(4)稱重傳感器的最小檢定分度值應(yīng)符合：

Vmin≤eR/N根號。

式中:R = 1,則Vmm≤e/VN ,即傳感器的最小檢定分 度值要小于等于秤的分度值。

（5）在實際的使用中，稱重傳感器最大分度數(shù) 應(yīng)滿足從稱重傳感器的最小檢定分度值

和最大秤量Emax滿足的關(guān)系式Vm在eR/VN ；

Emax> QMaxR/N。

2.限制地磅分度數(shù)的原因

由于這實質(zhì)上限制了衡器的分度數(shù)，即地磅如果采用了匕級(3 000 V)的稱重傳感器，秤的 檢定分度數(shù)最多只能為3 000 e。因此,在量程一定 的前提下,調(diào)小分度值,分度數(shù)就會變大,超出3 000 的范圍，不符合設(shè)計要求。目前新鋼公司計量秤所使 用的傳感器一般都是匕級的傳感器,按照國際法制 計量組織(OIMI)第六十號（R6()國際建議4.4.4誤 差分配原則,C3級傳感器用于制造檢定分度數(shù)不大 于3 000分度的III級秤。但是在規(guī)程執(zhí)行中這些條 款并沒有引起計量監(jiān)督執(zhí)法部門與制造廠商、用戶 的重視,導(dǎo)致市場上最大檢定分度數(shù)n值>3 000的 產(chǎn)品比比皆是。根據(jù)JJG539-1997《數(shù)字指示秤》檢 定規(guī)程的規(guī)定，中準確度等級的數(shù)字指示秤，當(dāng)其檢 定分度值不小于5 g時，其檢定分度數(shù)最小為500, 最大為10 000[2]。以分度值設(shè)定為10 kg的120 t地磅為例，其選用的傳感器最大秤量為45 t,準確度等 級為匕,數(shù)量為8只,其靈敏度為2 mV/V;選用的稱 重控制顯示器的供橋電壓為12 V,最高輸入靈敏度為 1 |xV。汽車衡的檢定分度數(shù)為n=120 000/10=12000, 那么該汽車衡的最大輸出信號為12Vx2 mV/Vx 120 t/(8只x45 t)=8 mV海個檢定分度值輸出信號為 8 mV/12 000=0.67 |xV,該值小于稱重顯示控制器的 最高輸入靈敏度,則結(jié)論是該地磅不能正常工作。 另外,稱重傳感器的分度數(shù)為3 000,最大秤量為45 t, 那么該傳感器的檢定分度值為15 kg,大于該地磅的檢定分度值,也表明該地磅不能正常工作。

3.環(huán)境對地磅分度值的影響

秤的檢定分度數(shù)超過了傳感器的最大檢定分度 數(shù),從根本上違背了秤用傳感器的計量學(xué)要求和計 量中的誤差分配原則，從理論上來說系統(tǒng)是不穩(wěn)定 的,所以會出現(xiàn)零點漂移的現(xiàn)象,只要使用現(xiàn)場有一 點外界影響,稱重儀表上的示值就上下變化。目前新 鋼公司所使用的一些秤上就經(jīng)常出現(xiàn)這種現(xiàn)象，如 五泵站汽車衡、大道口軌道衡、三鋼鐵水秤、9#爐鐵 水液面計等。五泵站東汽車衡從安裝完后就一直有底 數(shù),后來經(jīng)過一段時間的觀察才發(fā)現(xiàn)是風(fēng)力的影響。 該汽車衡最大量程為120 t,分度值為20 kg,分度數(shù) 為6 000,選擇的傳感器最大秤量為50 t,準確度等 級為匕,分度數(shù)為3 000。秤的分度數(shù)為傳感器的2 倍，完全不符合國際法制計量組織(OIML)R76國際 建議在1992年版的其它影響量和制約因素的技術(shù) 要求條款中的規(guī)定。

在JJG555-96檢定規(guī)程中還對衡器所處的環(huán)境 以及大氣壓力、溫度、濕度、電源等都作了規(guī)定。一般 情況下,衡器如無特殊要求,適用溫度范圍都為-10~ +40 ^,衡器型式批準的溫度測試也按此范圍進行。 對于⑩秤,一般要求達到n=3 000時,在該界限內(nèi)應(yīng) 符合計量要求。但是在夏天烈日當(dāng)空的露天條件下, 特別是沒有遮陽措施的地磅或軌道衡的上蓋板或 鋼軌表面溫度一般要高出地面氣溫近10~30 T：。由 于電子秤的電子器件對溫度十分敏感，因而溫度的 微小反應(yīng)都會給稱量結(jié)果帶來較大的影響。風(fēng)力的 大小也將直接影響到露天和半露天使用衡器的計量 準確度。以五泵站東地磅為例，當(dāng)有6級陣風(fēng),風(fēng) 向與地面夾角為30°時，風(fēng)壓p=0.12 kNm2,迎風(fēng)面積假設(shè)為2 m2,風(fēng)的推力即可達到0.24 kN,對被稱 物可產(chǎn)生0.12 kN的垂直分力，即對稱量結(jié)果會產(chǎn) 生12.2 kg的誤差。當(dāng)風(fēng)向與地面夾角為45°,風(fēng)的 推力還是0.24 kN時,就可對被稱物產(chǎn)生0.17 kN的 垂直分力，即對稱量結(jié)果產(chǎn)生17.3 kg的誤差[3]。而該 汽車衡分度值為20 kg,故產(chǎn)生數(shù)字跳變是非常正常 的,這必定會給檢定工作帶來一定的難度。而且檢定 分度值的取值大小,成為秤能否通過檢定的關(guān)鍵,例 如:1 臺軌道衡當(dāng) Max=100 t,e=d=20 kg, n=5 000 的 情況下,在檢定過程中，對于500 e稱量點，其誤差在 0.5 e能順利通過檢定;2 000e稱量點，其誤差在1.0e, 也能達到要求;但到75%最大稱量以上的稱量段,要 其誤差在1.5 e,就難以達到要求了。因為這對于百噸 級的秤來講，就意味著最大秤量的相對誤差達到 0.02%~0.03%,這樣的要求實在太高了。

4.結(jié)束語

綜上所述，要明確認識到衡器的分度值與傳感 器分度數(shù)的關(guān)系,任何通過調(diào)小分度值來提高秤的 準確度的想法都是不可取的。盲目把一些計量秤的分 度值調(diào)小,片面追求衡器的高準確度,反而會怡得其 反,影響衡器的穩(wěn)定性。只有嚴格執(zhí)行檢定規(guī)程,按 檢定規(guī)程操作，才能讓衡器更好、更準確、更平穩(wěn)地 為企業(yè)的生產(chǎn)服務(wù)。