通過(guò)運(yùn)用測(cè)量要求導(dǎo)出計(jì)量要求，對(duì)電子臺(tái)秤計(jì)量技術(shù)參數(shù)的綜合分析，研究了如何根據(jù)實(shí)際情況確定合適的電子臺(tái)秤型號(hào)，并結(jié)合在實(shí)際中的應(yīng)用，對(duì)不同精度電子臺(tái)秤對(duì)相同物料的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)綜合分析，體現(xiàn)了高精度電子臺(tái)秤的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，本文起到逐步將高精度電子臺(tái)秤在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用的導(dǎo)向作用。

前言

隨著稱(chēng)重技術(shù)的不斷進(jìn)步,電子臺(tái)秤的應(yīng)用已經(jīng)普及到生活、生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,電子臺(tái)秤已經(jīng)取代了過(guò)去的機(jī)械化臺(tái)秤,由稱(chēng)重電子傳感器取代機(jī)械化結(jié)構(gòu),避免了稱(chēng)重過(guò)程中人為的因素和繁瑣的操作過(guò)程,帶來(lái)了更加精確、穩(wěn)定的稱(chēng)重結(jié)果,操作也更加簡(jiǎn)單便利。由于實(shí)際情況的不同,電子臺(tái)秤的選型成為了一個(gè)新的課題,尤其在對(duì)內(nèi)、外貿(mào)易中,選用電子臺(tái)秤精度的高低直接影響到產(chǎn)品重量的多少,直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

1.電子臺(tái)秤稱(chēng)重傳感器的工作原理

稱(chēng)重傳感器是一種將質(zhì)量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y(cè)量的電信號(hào)輸出的裝置。稱(chēng)重傳感器按轉(zhuǎn)換方法一般分為光電式、液壓式、電磁力式、電容式、磁極變形式、振動(dòng)式、陀螺儀式、電陰應(yīng)變式等8類(lèi),其中以電阻應(yīng)變式使用最廣。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器是基于這樣一個(gè)原理:彈性體(彈性元件,敏感梁)在外力作用下產(chǎn)生彈性變形,使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片(轉(zhuǎn)換元件)也隨同產(chǎn)生變形,電阻應(yīng)變片變形后,它的阻值將發(fā)生變化(增大或減小),再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)(電壓或電流),從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。使用傳感器要考慮傳感器所處的實(shí)際工作環(huán)境,這點(diǎn)對(duì)正確選用稱(chēng)重傳感器至關(guān)重要，它關(guān)系到傳感器能否正常工作以及它的安全和使用壽命，乃至整個(gè)電子臺(tái)秤的可靠性和安全性。

影響電子臺(tái)秤穩(wěn)定的兩個(gè)重要因素：一是空氣的流動(dòng)（風(fēng)力），二是振動(dòng)。其中，風(fēng)力的影響最大，且無(wú)法用技術(shù)手段進(jìn)行有效控制；對(duì)于振動(dòng)的影響，各電子臺(tái)秤生產(chǎn)廠家在顯示儀表中加有防振動(dòng)電路，控制由輕微振動(dòng)帶來(lái)的影響。另外，精度越高的電子臺(tái)秤對(duì)環(huán)境的要求越高，要按照實(shí)際工作環(huán)境選用合適的電子臺(tái)秤，如果配備了精度過(guò)高的電子臺(tái)秤，環(huán)境達(dá)不到要求，電子臺(tái)秤也不能正常的工作.

2.高精度電子臺(tái)秤的選型

2.1 計(jì)量要求的導(dǎo)出

為了更加直觀的說(shuō)明計(jì)量要求的導(dǎo)出和電子臺(tái)秤計(jì)量技術(shù)參數(shù)的選擇，假定測(cè)量要求為：被測(cè)物體重量（以單件鉬產(chǎn)品為參考物體）為M0，M0=1000kg，測(cè)量最大允許誤差不超過(guò)被測(cè)物體重量的0.2%,即δmax=±（0.2%×1000）kg=±2kg。測(cè)量要求取決于被測(cè)量物體的計(jì)量特性，最大允許誤差是根據(jù)被測(cè)物體的價(jià)值決定的，一般來(lái)說(shuō)，被測(cè)物體的價(jià)值越高測(cè)量最大允許誤差越小（參考物體為鉬產(chǎn)品，它的最大允許誤差為單件鉬產(chǎn)品重量的0.2%）。

根據(jù)測(cè)量要求導(dǎo)出計(jì)量要求：

（1）測(cè)量范圍ξ的導(dǎo)出。一般要求被測(cè)參數(shù)的值要落在測(cè)量設(shè)備有效量程的三分之二以上，測(cè)量范圍最小也不能小于被測(cè)參數(shù)值加上被測(cè)參數(shù)規(guī)定的最大誤差的絕對(duì)值。因此得到：

 M0+︱δmax︱≤ξ≤2/3×M0

1 0 0 0 k g + ︱±2 k g ︱≤ξ≤3 / 2 ×1 0 0 0 k g 即 1002kg≤ξ≤1500kg

測(cè)量范圍在1002kg與1500kg之間。

（2）允許誤差δ的導(dǎo)出。在導(dǎo)出前我們引入過(guò)程（測(cè)量）能力指數(shù)的概念，

CP為測(cè)量能力指數(shù)，是指測(cè)量滿足技術(shù)要求的

能力

 T為公差，T=允許最大值（TU）-允許最小值（TL）

 B為 測(cè)量能力，總體標(biāo)準(zhǔn)差的6倍B=6δ

為了測(cè)量能力能夠滿足，我們?nèi)?/span>CP＞1，具體導(dǎo)出方法如下:

因此，當(dāng)導(dǎo)出的允許誤差不大于±0.67kg，測(cè)量能力滿足。

2.2電子臺(tái)秤計(jì)量技術(shù)參數(shù)的選擇

根據(jù)導(dǎo)出的計(jì)量要求，計(jì)算推導(dǎo)電子臺(tái)秤的計(jì)量技術(shù)參數(shù)，電子臺(tái)秤的等級(jí)為Ⅲ級(jí)，假定所選擇的電子臺(tái)秤的測(cè)量范圍為ξ0，最大允許誤差為δ0，分度數(shù)為d，分辨率為e，分辨率是顯示裝置能有效辨別的最小的示值差，即最小刻度。根據(jù)1002kg≤ξ≤1500kg，電子臺(tái)秤的測(cè)量范圍ξ0可以在1002kg與1500kg之間選取，ξ0的取值不唯一，我們?nèi)≈行闹?/span>ξ0=（1002+1500）kg/2≈1200kg分辨率等于測(cè)量范圍除以分度數(shù)，即級(jí)電子臺(tái)秤最大允許誤差δ0以檢定分度值e表示，見(jiàn)表3。

根據(jù)計(jì)量要求的允許誤差小于±0 . 67kg ，所選電子臺(tái)秤的最大允許小于±0.67kg，即︱δ0︱＜0.67kg。高精度電子臺(tái)秤分度數(shù)一般大于2000小于等于10000，由表3得出

即所選高精度電子臺(tái)秤的分辨率大于等于0.12kg小于0.22kg，e的取值不唯一，分辨率的選取直接影響到所選電子臺(tái)秤允許誤差的大小，這里要充分考慮到電子臺(tái)秤的實(shí)際工作環(huán)境，如果工作環(huán)境許可，可以選擇e的下限，如果工作環(huán)境較差，就要選擇靠近e的上限。根據(jù)實(shí)際工作環(huán)境（鉬產(chǎn)品出廠環(huán)境），取e=0.2kg=200g，分別得出 δ0=±3.0e=±0.6kg d=ξ0/e=6000最后，得到所選電子臺(tái)秤的計(jì)量技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)表4。

3.高精度電子臺(tái)秤的對(duì)比應(yīng)用

 在實(shí)際中的稱(chēng)重測(cè)量中，高精度電子臺(tái)秤比一般電子臺(tái)秤具有較大的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)簡(jiǎn)單的對(duì)比試驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。

選取表4的高精度電子臺(tái)秤和表5的一般電子臺(tái)秤，參考物體還是鉬產(chǎn)品，在同一環(huán)境下，先將鉬產(chǎn)品先放置在一般電子臺(tái)秤上進(jìn)行稱(chēng)重包裝，包裝后測(cè)得產(chǎn)品重量為1000.0kg，再逐件放置到高精度衡器上進(jìn)行稱(chēng)重，得到對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)高精度電子臺(tái)秤的稱(chēng)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，建立直方圖，見(jiàn)圖1。

可以看出，圖形成正態(tài)分布，高精度電子臺(tái)秤稱(chēng)量得到的平均重量為1000.4kg，平均每噸鉬產(chǎn)品高精度電子臺(tái)秤與一般電子臺(tái)秤的對(duì)比測(cè)量差為0.40kg。若產(chǎn)品出售，損害的是生產(chǎn)單位的利益。

4.結(jié)論

本文通過(guò)實(shí)例，對(duì)高精度電子臺(tái)秤的選型進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，形成了一套從計(jì)量要求的導(dǎo)出到高精度電子臺(tái)秤計(jì)量技術(shù)參數(shù)選擇的科學(xué)可行的方法，為現(xiàn)實(shí)中電子臺(tái)秤的選型提供了參考；通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)可以看出，高精度電子臺(tái)秤的使用，在滿足顧客計(jì)量需求的同時(shí)，最大限度的維護(hù)了生產(chǎn)單位的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)，避免了因計(jì)量不準(zhǔn)確造成的顧客投訴，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。