香川導(dǎo)語(yǔ): 經(jīng)常有客戶抱怨電子汽車(chē)衡、衡器秤的零點(diǎn)漂移大、秤的滿程漂移大、示值不穩(wěn)定等現(xiàn)象出現(xiàn)的較多。并且很多現(xiàn)象在更換一只或多只傳感器后正常,而換下來(lái)的傳感器在返回工廠后進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的檢查,均未發(fā)現(xiàn)異常,針對(duì)這種現(xiàn)象,我們對(duì)照了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行了理論計(jì)算及分析,從OIML R76的角度出發(fā),分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因,以便衡器廠家作為參考。
電子汽車(chē)衡、衡器秤檢定分度數(shù)的分析
目前國(guó)內(nèi)平臺(tái)秤或汽車(chē)衡所使用的傳感器一般都是C3級(jí)的傳感器,按照OIML R60建議的要求,C3級(jí)傳感器的zui大檢定分度數(shù)nmax為3000,按照OIML R76建議4.4.4誤差分配原則,C3級(jí)傳感器用于制造檢定分度數(shù)不大于3000分度的Ⅲ級(jí)秤。我國(guó)JJG555-1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》等效采用了OIML R76建議,其中對(duì)傳感器進(jìn)行了以下規(guī)定:
1.稱(chēng)重傳感器的zui大秤量應(yīng)符合下述要求:
Emax>Q稭ax稲/N
式中:Emax——稱(chēng)重傳感器的zui大稱(chēng)量;
N——傳感器個(gè)數(shù);
R——縮小比;考慮到對(duì)傳感器zui嚴(yán)格的要求,取R=1;
Q——修正系數(shù)。一般Q>1。
2.稱(chēng)重傳感器的zui大分度數(shù)
傳感器的zui大分度數(shù)nLC應(yīng)不小于秤的檢定分度數(shù)n。
nLC≥n
稱(chēng)重傳感器的zui小靜載荷輸出恢復(fù)值DR應(yīng)滿足下述條件:
DR≤0.5eR/N
取R=1,則DR≤0.5e/N
當(dāng)DR未知時(shí),應(yīng)滿足條件:nLC≥Max/e
3.稱(chēng)重傳感器的zui小檢定分度值
Vmin≤e稲/
取R=1,則Vmin≤e?
在實(shí)際的使用中,很多廠家都忽視了nLC≥n,而這正是其中zui主要的問(wèn)題,秤的檢定分度數(shù)超過(guò)了傳感器的zui大檢定分度數(shù),從根本上違背了秤用傳感器的計(jì)量學(xué)要求和計(jì)量中的誤差分配原則。從理論上來(lái)說(shuō)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,實(shí)際上組成系統(tǒng)的各部件,如傳感器、顯示器也沒(méi)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支持。下面就實(shí)際使用中的一些典型事例進(jìn)行分析說(shuō)明。
二、應(yīng)用實(shí)例
根據(jù)目前市場(chǎng)衡器的使用情況,在多只傳感器進(jìn)行標(biāo)秤時(shí),大多數(shù)廠家是將秤的檢定分度數(shù)設(shè)置在3000~6000,秤在使用過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題比較少,秤的分度數(shù)設(shè)置的越大,出現(xiàn)問(wèn)題的頻次就越大,在汽車(chē)衡中出現(xiàn)故障的情況舉例如下:
zui大稱(chēng)量為15t的衡器,zui小分度值1kg,使用4只10t的傳感器。安裝后出現(xiàn)零點(diǎn)漂移,顯示數(shù)字向一個(gè)方向遞增,后來(lái)?yè)Q掉2只傳感器,解決了問(wèn)題。
該秤的檢定分度數(shù)n =15000,傳感器的zui大分度數(shù)nLC=3000
Vmin≤e?=1kg /= 0.5kg
按Vmin為0.5kg計(jì)算,則對(duì)應(yīng)y=Emax/ Vmin =20000
DR≤0.5e/N=0.5?kg /4 = 0.125kg
Z = Emax/2DR = 10000/0.25 = 40000
三、原因分析
對(duì)于以上的秤體的組成,所有秤臺(tái)的zui小檢定分度值都已超過(guò)了3000分度,而這些衡器的質(zhì)量都出現(xiàn)了不同的質(zhì)量問(wèn)題,零點(diǎn)漂移、滿量程漂移,示值不穩(wěn)定等現(xiàn)象。產(chǎn)生這些問(wèn)題的原因又是什么呢?
首先,衡器的分度數(shù)過(guò)高,超過(guò)了傳感器的zui大檢定分度數(shù),甚至已是傳感器分度數(shù)的2~5倍,按照J(rèn)JG-555-1996中的規(guī)定nLC≥n,但這些秤臺(tái)均不能滿足這一條的要求。
其次,是由于傳感器y值、z值不能滿足使用的要求,按照OIML R60的要求,C3級(jí)傳感器的y值應(yīng)不小于7200,z值應(yīng)不小于3000,假設(shè)ZTC指標(biāo)按0.015%FS/10℃控制,則對(duì)應(yīng)的y值僅能達(dá)到9300,而對(duì)于以上出現(xiàn)的問(wèn)題,y值大部分大于10000,對(duì)于這種使用情況,如果同一批的傳感器對(duì)零點(diǎn)溫度的影響比較一致,都朝同一方向變化,則會(huì)出現(xiàn)各傳感器零點(diǎn)漂移疊加的現(xiàn)象。偶爾出現(xiàn)的秤臺(tái)穩(wěn)定的現(xiàn)象只能說(shuō)明此秤體選用的傳感器零點(diǎn)溫漂的方向不一致,存在互相抵消的現(xiàn)象,所以秤臺(tái)的零點(diǎn)穩(wěn)定了,但這只是一種巧合。某些秤臺(tái)在進(jìn)行更換一只或多只傳感器后出現(xiàn)了穩(wěn)定的現(xiàn)象,只是湊成這種偶然的巧合現(xiàn)象,有些秤臺(tái)可能更換1只傳感器就能滿足巧合現(xiàn)象,而有時(shí)則更換幾只傳感器后才能保證示值的穩(wěn)定。以上的示例中,y值等于20000、15000的兩種現(xiàn)象就是典型的y值不能滿足要求所致。當(dāng)然對(duì)于汽車(chē)衡所使用的傳感器,由于在傳感器制造過(guò)程中,所使用的應(yīng)變計(jì)兩兩對(duì)稱(chēng),傳感器中零點(diǎn)自補(bǔ)償?shù)谋壤^大,y值相對(duì)較大,對(duì)于零點(diǎn)滿足要求的也較多,但對(duì)于其它性能就不一定能保證。
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