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多范圍衡器的特點(diǎn)及應(yīng)用
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表 1 手動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)
表 2 自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)
⑵ 偏載測(cè)試
按照 R76 的 A.4.7 中規(guī)定具體方式和載荷，如果產(chǎn)品中是安裝了復(fù)合稱(chēng)重 傳感器時(shí)，應(yīng)該分別對(duì)每個(gè)范圍內(nèi)各自的 1/3Maxi 進(jìn)行試驗(yàn)；如果只是安裝了單 一稱(chēng)重傳感器，應(yīng)該只對(duì) 1/N-1 Max2 的進(jìn)行試驗(yàn)。
⑶ 稱(chēng)量性能檢測(cè)
4．由于“多范圍衡器”、“多分度衡器”兩類(lèi)衡器的分度數(shù)，實(shí)際上已經(jīng) 超過(guò)了一般“3000 分度數(shù)”衡器的情況，既使僅僅對(duì)最小稱(chēng)量范圍的測(cè)量不確 定度分析，也是不能分析出該產(chǎn)品的可行性要求。
[2]沈立人 對(duì)汽車(chē)衡分度值問(wèn)題的認(rèn)識(shí)[J]中國(guó)計(jì)量 2010 年 12 期 [3]吳新禮 多分度電子汽車(chē)衡的應(yīng)用 [J]衡器 2014 年 4 期
1. 多范圍衡器 對(duì)于同一載荷承載器，衡器有兩個(gè)或兩個(gè)以上的稱(chēng)量范圍，它們具有不同的
最大秤量和不同的分度值，每個(gè)稱(chēng)量范圍均從零到其最大秤量。 2 .多分度衡器
對(duì)于同一載荷承載器，衡器只具有一個(gè)稱(chēng)量范圍，而此稱(chēng)量范圍又被分成不 同分度值的幾個(gè)局部稱(chēng)量范圍的一種衡器。這里的幾個(gè)局部稱(chēng)量范圍，均是根據(jù) 所加載荷的遞增或遞減而自動(dòng)確認(rèn)的。最小一段稱(chēng)量范圍從零載荷到其相應(yīng)的第 一段稱(chēng)量范圍的最大秤量；第二段稱(chēng)量范圍的最小秤量為第一段稱(chēng)量范圍的最大 秤量；依此類(lèi)推。
在上世紀(jì) 90 年代初，國(guó)內(nèi)剛剛開(kāi)始生產(chǎn)“郵政秤”時(shí)，許多制造商都是采 用多分度衡器的原理，將一個(gè)稱(chēng)量范圍設(shè)計(jì)了三個(gè)不同的分度值。比如，一臺(tái)最 大秤量為 15kg 的多分度郵政秤，劃分為 2kg/5kg/15kg 三個(gè)局部稱(chēng)量范圍，對(duì)應(yīng) 的分度值為 1g/2g/10g。可是在隨后的使用中，就碰到了 2kg 的秤量段檢定很難 達(dá)到計(jì)量要求的問(wèn)題，特別是回檢稱(chēng)量性能時(shí)的零點(diǎn)準(zhǔn)確度。于是一些企業(yè)紛紛
最大秤量和不同的分度值，每個(gè)稱(chēng)量范圍均從零到其最大秤量。 2 .多分度衡器
對(duì)于同一載荷承載器，衡器只具有一個(gè)稱(chēng)量范圍，而此稱(chēng)量范圍又被分成不 同分度值的幾個(gè)局部稱(chēng)量范圍的一種衡器。這里的幾個(gè)局部稱(chēng)量范圍，均是根據(jù) 所加載荷的遞增或遞減而自動(dòng)確認(rèn)的。最小一段稱(chēng)量范圍從零載荷到其相應(yīng)的第 一段稱(chēng)量范圍的最大秤量；第二段稱(chēng)量范圍的最小秤量為第一段稱(chēng)量范圍的最大 秤量；依此類(lèi)推。
在上世紀(jì) 90 年代初，國(guó)內(nèi)剛剛開(kāi)始生產(chǎn)“郵政秤”時(shí)，許多制造商都是采 用多分度衡器的原理，將一個(gè)稱(chēng)量范圍設(shè)計(jì)了三個(gè)不同的分度值。比如，一臺(tái)最 大秤量為 15kg 的多分度郵政秤，劃分為 2kg/5kg/15kg 三個(gè)局部稱(chēng)量范圍，對(duì)應(yīng) 的分度值為 1g/2g/10g。可是在隨后的使用中，就碰到了 2kg 的秤量段檢定很難 達(dá)到計(jì)量要求的問(wèn)題，特別是回檢稱(chēng)量性能時(shí)的零點(diǎn)準(zhǔn)確度。于是一些企業(yè)紛紛
改變?cè)O(shè)計(jì)，后來(lái)將條碼秤、郵政秤的稱(chēng)量范圍都改為了兩個(gè)，使最小秤量段的相 對(duì)誤差變大，便于能夠通過(guò)產(chǎn)品的檢定。
3.多承載器衡器 一臺(tái)稱(chēng)重指示器內(nèi)置多個(gè)稱(chēng)量處理單元，連接多個(gè)承載器時(shí)，可以在顯示
器上顯示不同承載器上載荷的量值。 由于是通過(guò)多個(gè)稱(chēng)量處理單元，將多個(gè)承載器的被稱(chēng)量載荷值既可以單獨(dú)
顯示，也可以組合累計(jì)顯示，所以被使用在一些特殊領(lǐng)域。但是，如果應(yīng)用在貿(mào) 易結(jié)算領(lǐng)域，必須有防作弊的功能，防止被混肴了被稱(chēng)物的量值。
此類(lèi)衡器以前主要出現(xiàn)在天平類(lèi)產(chǎn)品中，近幾年來(lái)在一些案秤、臺(tái)秤中也得 到了應(yīng)用。由于可以幾個(gè)稱(chēng)量范圍使用同一個(gè)承載器，對(duì)于一些批發(fā)價(jià)格差別比 較大、重量差別比較大的物品時(shí)，可以方便地完成不同稱(chēng)量范圍的切換，也就可 以使用對(duì)應(yīng)的分度值。
2．多范圍衡器的檢測(cè)
⑴ 稱(chēng)量性能檢測(cè)步驟 從以下表中可以很清楚的看出，多范圍衡器在加載檢測(cè)時(shí)，是按照兩個(gè)稱(chēng)
量范圍的要求進(jìn)行的，到了 60t 以后如果沒(méi)有自動(dòng)切換功能，就結(jié)束了該秤量范 圍的稱(chēng)量；如果有自動(dòng)切換功能，就會(huì)自動(dòng)切換到第二段最大秤量為 150t 的秤 量范圍中。而卸載檢測(cè)時(shí)，如果手動(dòng)轉(zhuǎn)換，按照第一段最大秤量為 60t 秤量范圍， 加載和卸載的零點(diǎn)允許誤差都應(yīng)該是“±10kg”；按照第二段最大秤量為 150t 秤量范圍，加載和卸載的零點(diǎn)允許誤差都應(yīng)該是“±25kg”。如果有自動(dòng)切換功 能，卸載時(shí)一直是執(zhí)行 150t 性能要求的誤差(見(jiàn)表 2)，其卸載時(shí)給予使用者一 種寬松要求，這樣零點(diǎn)允許誤差就執(zhí)行“±25kg”。卸載時(shí)的稱(chēng)量性能不會(huì)影響 衡器實(shí)際使用時(shí)的準(zhǔn)確度，因?yàn)檫@僅僅是檢測(cè)時(shí)的一個(gè)參數(shù)。
3.多承載器衡器 一臺(tái)稱(chēng)重指示器內(nèi)置多個(gè)稱(chēng)量處理單元，連接多個(gè)承載器時(shí)，可以在顯示
器上顯示不同承載器上載荷的量值。 由于是通過(guò)多個(gè)稱(chēng)量處理單元，將多個(gè)承載器的被稱(chēng)量載荷值既可以單獨(dú)
顯示，也可以組合累計(jì)顯示，所以被使用在一些特殊領(lǐng)域。但是，如果應(yīng)用在貿(mào) 易結(jié)算領(lǐng)域，必須有防作弊的功能，防止被混肴了被稱(chēng)物的量值。
二、多范圍衡器
1．多范圍衡器的應(yīng)用此類(lèi)衡器以前主要出現(xiàn)在天平類(lèi)產(chǎn)品中，近幾年來(lái)在一些案秤、臺(tái)秤中也得 到了應(yīng)用。由于可以幾個(gè)稱(chēng)量范圍使用同一個(gè)承載器，對(duì)于一些批發(fā)價(jià)格差別比 較大、重量差別比較大的物品時(shí)，可以方便地完成不同稱(chēng)量范圍的切換，也就可 以使用對(duì)應(yīng)的分度值。
2．多范圍衡器的檢測(cè)
⑴ 稱(chēng)量性能檢測(cè)步驟 從以下表中可以很清楚的看出，多范圍衡器在加載檢測(cè)時(shí)，是按照兩個(gè)稱(chēng)
量范圍的要求進(jìn)行的，到了 60t 以后如果沒(méi)有自動(dòng)切換功能，就結(jié)束了該秤量范 圍的稱(chēng)量；如果有自動(dòng)切換功能，就會(huì)自動(dòng)切換到第二段最大秤量為 150t 的秤 量范圍中。而卸載檢測(cè)時(shí)，如果手動(dòng)轉(zhuǎn)換，按照第一段最大秤量為 60t 秤量范圍， 加載和卸載的零點(diǎn)允許誤差都應(yīng)該是“±10kg”；按照第二段最大秤量為 150t 秤量范圍，加載和卸載的零點(diǎn)允許誤差都應(yīng)該是“±25kg”。如果有自動(dòng)切換功 能，卸載時(shí)一直是執(zhí)行 150t 性能要求的誤差(見(jiàn)表 2)，其卸載時(shí)給予使用者一 種寬松要求，這樣零點(diǎn)允許誤差就執(zhí)行“±25kg”。卸載時(shí)的稱(chēng)量性能不會(huì)影響 衡器實(shí)際使用時(shí)的準(zhǔn)確度，因?yàn)檫@僅僅是檢測(cè)時(shí)的一個(gè)參數(shù)。
表 1 手動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)
|
Max=60t e1=20kg |
最大允許 誤差 |
Max=150t e2=50kg |
最大允許 誤差 | |
| 置零準(zhǔn)確度 | 0(或 10e1) | ±5kg | 0(或 10e2) | ±12.5kg |
| Min | 20e1(下限) | ±10kg | 20e2(下限) | ±25kg |
| 500ei | 0 ＜m ≤ 10t | ±10kg | 0＜m≤25t | ±25kg |
| 2000ei | 10t＜m≤40t | ±20kg | 25t＜m≤100t | ±50kg |
| Max | 40t＜m≤60t | ±30kg | 100t＜m≤150t | ±75kg |
表 2 自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)
| 加載 | 卸載 | ||
| 秤量 | 最大允許誤差 | 秤量 | 最大允許誤差 |
| 置零準(zhǔn)確度 | ±5kg | 0 | ±25kg |
| 0 ＜m ≤ 10t | ±10kg | 0＜m≤25t | ±25kg |
| 10t ＜m ≤40t | ±20kg |
25t＜m≤100t |
±50kg |
| 40t ＜m ≤60t | ±30kg | ||
| 60t＜m ≤ 100t | ±50kg | ||
| 100t＜m ≤150t | ±75kg | 100t＜m≤150t | ±75kg |
⑵ 偏載測(cè)試
按照 R76 的 A.4.7 中規(guī)定具體方式和載荷，如果產(chǎn)品中是安裝了復(fù)合稱(chēng)重 傳感器時(shí)，應(yīng)該分別對(duì)每個(gè)范圍內(nèi)各自的 1/3Maxi 進(jìn)行試驗(yàn)；如果只是安裝了單 一稱(chēng)重傳感器，應(yīng)該只對(duì) 1/N-1 Max2 的進(jìn)行試驗(yàn)。
⑶ 稱(chēng)量性能檢測(cè)
原則上，每一個(gè)稱(chēng)量范圍均應(yīng)作為一個(gè)單獨(dú)衡器進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于稱(chēng)量范圍 自動(dòng)轉(zhuǎn)換的衡器可以合并進(jìn)行試驗(yàn)，但是在 60t 秤量點(diǎn)時(shí)，如果使用 60t 砝碼檢 測(cè)，儀表顯示值超過(guò) 60t，也應(yīng)該按 20kg 分度值考核；如果使用物品進(jìn)行稱(chēng)量， 儀表顯示值超過(guò) 60t，應(yīng)該按 50kg 分度值讀取稱(chēng)量結(jié)果。當(dāng)然，檢定費(fèi)用應(yīng)該 按照多臺(tái)衡器收取。
三、三種衡器的比較 1．多范圍衡器優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 同一臺(tái)衡器有大小不同的兩個(gè)或兩個(gè)以上的最大秤量和不同的分度值。 如，一臺(tái)最大秤量為 150t 的汽車(chē)衡，作為最大秤量 150t 的衡器使用時(shí)，
檢定分度值為 50kg；作為最大秤量 60t 的衡器使用時(shí)，檢定分度值為 20kg。
⑵ 檢定分度值能夠自動(dòng)切換。
如，一臺(tái)最大秤量為 150t 的汽車(chē)衡，當(dāng)秤量為 60t 之內(nèi)的量值時(shí)，檢定分 度值為 20kg，一旦超過(guò) 60t 時(shí)，其檢定分度值自動(dòng)切換成 50kg。
⑶ 一旦當(dāng)進(jìn)入大秤量范圍后，在自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，只要承載器上有載荷， 即使載荷卸載至空秤，該衡器的允許誤差也是執(zhí)行大秤量范圍的標(biāo)準(zhǔn)。這也就是 多范圍衡器比多分度衡器的優(yōu)勢(shì)。
2.多分度衡器的優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 多分度衡器可以在一臺(tái)衡器內(nèi)由多個(gè)局部秤量范圍組成，每個(gè)局部秤量 范圍都是一個(gè)相同準(zhǔn)確度等級(jí)；由于在整個(gè)秤量范圍內(nèi)具有多個(gè)分度值，使得既 可以作為小秤量的衡器使用，也可以作為較大衡器使用，一臺(tái)衡器可以作為多臺(tái) 使用。
⑵ 提高了小秤量段的準(zhǔn)確度要求。
⑶ 不論是對(duì)多分度衡器加載檢測(cè)還是卸載檢測(cè)，相同秤量點(diǎn)都是執(zhí)行同樣 的允許誤差值，所以增加了卸載時(shí)小秤量點(diǎn)通過(guò)檢定合格的難度。
三、三種衡器的比較 1．多范圍衡器優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 同一臺(tái)衡器有大小不同的兩個(gè)或兩個(gè)以上的最大秤量和不同的分度值。 如，一臺(tái)最大秤量為 150t 的汽車(chē)衡，作為最大秤量 150t 的衡器使用時(shí)，
檢定分度值為 50kg；作為最大秤量 60t 的衡器使用時(shí)，檢定分度值為 20kg。
⑵ 檢定分度值能夠自動(dòng)切換。
如，一臺(tái)最大秤量為 150t 的汽車(chē)衡，當(dāng)秤量為 60t 之內(nèi)的量值時(shí)，檢定分 度值為 20kg，一旦超過(guò) 60t 時(shí)，其檢定分度值自動(dòng)切換成 50kg。
⑶ 一旦當(dāng)進(jìn)入大秤量范圍后，在自動(dòng)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下，只要承載器上有載荷， 即使載荷卸載至空秤，該衡器的允許誤差也是執(zhí)行大秤量范圍的標(biāo)準(zhǔn)。這也就是 多范圍衡器比多分度衡器的優(yōu)勢(shì)。
2.多分度衡器的優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 多分度衡器可以在一臺(tái)衡器內(nèi)由多個(gè)局部秤量范圍組成，每個(gè)局部秤量 范圍都是一個(gè)相同準(zhǔn)確度等級(jí)；由于在整個(gè)秤量范圍內(nèi)具有多個(gè)分度值，使得既 可以作為小秤量的衡器使用，也可以作為較大衡器使用，一臺(tái)衡器可以作為多臺(tái) 使用。
⑵ 提高了小秤量段的準(zhǔn)確度要求。
⑶ 不論是對(duì)多分度衡器加載檢測(cè)還是卸載檢測(cè)，相同秤量點(diǎn)都是執(zhí)行同樣 的允許誤差值，所以增加了卸載時(shí)小秤量點(diǎn)通過(guò)檢定合格的難度。
⑷ 由于小秤量段內(nèi)的分度值小了，那么相對(duì)該衡器最大秤量的絕對(duì)值就變 大，對(duì)于該衡器所選用的稱(chēng)重傳感器和稱(chēng)重指示器來(lái)講，要求就比較高了。
3.多承載器衡器的優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 由于每個(gè)承載器是由獨(dú)立的稱(chēng)量處理單元進(jìn)行處理數(shù)據(jù)的，而且內(nèi)部又 可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理器按照需求，對(duì)各個(gè)承載器輸入的信息進(jìn)行不同的組合累計(jì)。 所以，被廣泛應(yīng)用到“機(jī)車(chē)車(chē)輛各部的重量稱(chēng)量”、“飛機(jī)重心位置重量稱(chēng)量” 等場(chǎng)所。
⑵ 對(duì)于使用于貿(mào)易結(jié)算的多承載器衡器要求防作弊：對(duì)所選用的不同承載 器和（或）載荷傳遞裝置各自不同的空載值進(jìn)行補(bǔ)償；對(duì)不同載荷測(cè)量裝置和不 同承載器的多種任意組合進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤置零；選擇裝置在切換過(guò)程中不得進(jìn)行稱(chēng) 量；承載器和載荷測(cè)量裝置的組合狀態(tài)應(yīng)被清晰識(shí)別。
2. 使用于這三種衡器的稱(chēng)重指示器，必須對(duì)稱(chēng)重指示器的軟件重新進(jìn)行編 制，要求指示器的每個(gè)檢定分度值對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)電壓（指示器的靈敏度）能夠 達(dá)到這個(gè)水平。
3. 要求這三種衡器所配備的稱(chēng)重傳感器綜合指標(biāo)滿(mǎn)足每種衡器所需指標(biāo)， 特別是“多范圍衡器”和“多分度衡器”。為什么在進(jìn)行過(guò)的多次國(guó)家抽檢電子 計(jì)價(jià)秤的稱(chēng)量性能中，3000 個(gè)檢定分度數(shù)的電子計(jì)價(jià)秤合格率只有不到 50%。按 照“多范圍衡器”和“多分度衡器”的最小分度值計(jì)算，對(duì)于稱(chēng)重傳感器的分度 數(shù)要求更大，如果在設(shè)計(jì)上不采取一定的措施，是很難通過(guò)型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
3.多承載器衡器的優(yōu)缺點(diǎn)
⑴ 由于每個(gè)承載器是由獨(dú)立的稱(chēng)量處理單元進(jìn)行處理數(shù)據(jù)的，而且內(nèi)部又 可以通過(guò)數(shù)據(jù)處理器按照需求，對(duì)各個(gè)承載器輸入的信息進(jìn)行不同的組合累計(jì)。 所以，被廣泛應(yīng)用到“機(jī)車(chē)車(chē)輛各部的重量稱(chēng)量”、“飛機(jī)重心位置重量稱(chēng)量” 等場(chǎng)所。
⑵ 對(duì)于使用于貿(mào)易結(jié)算的多承載器衡器要求防作弊：對(duì)所選用的不同承載 器和（或）載荷傳遞裝置各自不同的空載值進(jìn)行補(bǔ)償；對(duì)不同載荷測(cè)量裝置和不 同承載器的多種任意組合進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤置零；選擇裝置在切換過(guò)程中不得進(jìn)行稱(chēng) 量；承載器和載荷測(cè)量裝置的組合狀態(tài)應(yīng)被清晰識(shí)別。
四、結(jié)束語(yǔ)
1. 不論是“多范圍衡器”、“多分度衡器”還是“多承載器衡器”，作為 貿(mào)易結(jié)算用衡器，按照我國(guó)的《計(jì)量法》要求，都必須通過(guò)計(jì)量管理部門(mén)的型式 評(píng)價(jià)試驗(yàn)，而獲得計(jì)量器具制造許可證。2. 使用于這三種衡器的稱(chēng)重指示器，必須對(duì)稱(chēng)重指示器的軟件重新進(jìn)行編 制，要求指示器的每個(gè)檢定分度值對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)電壓（指示器的靈敏度）能夠 達(dá)到這個(gè)水平。
3. 要求這三種衡器所配備的稱(chēng)重傳感器綜合指標(biāo)滿(mǎn)足每種衡器所需指標(biāo)， 特別是“多范圍衡器”和“多分度衡器”。為什么在進(jìn)行過(guò)的多次國(guó)家抽檢電子 計(jì)價(jià)秤的稱(chēng)量性能中，3000 個(gè)檢定分度數(shù)的電子計(jì)價(jià)秤合格率只有不到 50%。按 照“多范圍衡器”和“多分度衡器”的最小分度值計(jì)算，對(duì)于稱(chēng)重傳感器的分度 數(shù)要求更大，如果在設(shè)計(jì)上不采取一定的措施，是很難通過(guò)型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
4．由于“多范圍衡器”、“多分度衡器”兩類(lèi)衡器的分度數(shù)，實(shí)際上已經(jīng) 超過(guò)了一般“3000 分度數(shù)”衡器的情況，既使僅僅對(duì)最小稱(chēng)量范圍的測(cè)量不確 定度分析，也是不能分析出該產(chǎn)品的可行性要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]OIML R76-1(2006 版)非自動(dòng)衡器[S][2]沈立人 對(duì)汽車(chē)衡分度值問(wèn)題的認(rèn)識(shí)[J]中國(guó)計(jì)量 2010 年 12 期 [3]吳新禮 多分度電子汽車(chē)衡的應(yīng)用 [J]衡器 2014 年 4 期
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