一、引言

准确度是一台电子定量秤最基本的参数, 也是检验一台电子定量秤是否合格的首要指标。如何提高电子定量秤的称重性能, 即如何利用科学的方式和方法对电子定量秤进行检定, 从而寻找控制允许误差的方法是本文研究的重点。本文研究的电子定量秤, 不是单一的称重衡器, 它是将机械、电气、电子、计算机、自动控制与衡器融为一体的智能机电结合计量设备。本文从电子定量秤的准确度等级入手, 探讨电子定量秤的检定方法, 举例分析电子定量秤的准确度对最大允许偏差mpd的影响。

二、基本概念

(一) 最大允许偏差

规程规定最大允许偏差有三种:

(1) 每次装料与装料平均值的最大允许偏差mpd;

(2) 装料平均值与装料预设值的最大允许预设值偏差mpse;

(3) 静态试验和影响因子试验的最大允许偏差mpe。

允许误差限的基础是最大允许偏差mpd。

(二) 准确度等级的参考值Ref (x) 和准确度等级X (x)

国家规定自动衡器准确度等级的分类方法, 主要按照衡器使用中的相对误差将衡器的准确度等级分为:0.1级、0.2级、0.5级、1级、2级和5级。等级指定因子为 (x) , (x) 可以选取以下数值1×10k, 2×10k, 5×10k, k为整数或零。

准确度等级参考值Ref (x) 只适于在型式评价阶段, 进行静态和影响因子试验时使用。通过试验取得数据, 计算出自动装料衡器的准确度等级是否和参考值一致, 从而判断自动衡器是否合格, 是否存在质量问题。

实际准确度等级X (x) 是自动衡器最终的准确度等级。它是在确定准确度等级的参考值Ref (x) 后, 对自动衡器预期装料的物料试验, 并由计量部门根据物料试验的结果最终确定的准确度等级。自动衡器的实际准确度等级应不高于其准确度等级的参考值, 即X (x) ≥Ref (x) 。

(三) 型式评价 (定型鉴定)

为确定衡器的型式是否予以批准, 或者是否应签发拒绝批准文件, 而对该衡器型式进行的一种检查和试验。

(四) 首次检定

对未曾检定过的衡器所进行的一种检定。

(五) 后续检定

衡器首次检定后的任何一种检定, 它包括强制性周期检定、修理后检定和周期检定有效期内的检定。

(六) 使用中检验

为检查衡器的检定标记或检定证书是否有效、保护标记是否损坏、检定后衡器是否遭到明显更改, 以及其误差是否超过使用中最大允许误差所进行的一种检查。

三、各准确度等级的允许误差限 (如表1~表5 所示)

表1 X (0.1) 级自动装料衡器的允许误差限     下载原表

表2 X (0.2) 级自动装料衡器的允许误差限     下载原表

表3 X (0.5) 级自动装料衡器的允许误差限     下载原表

表4 X (1) 级自动装料衡器的允许误差限     下载原表

表5 X (2) 级自动装料衡器的允许误差限     下载原表

四、电子定量秤的检定

(一) 计量器具的控制

(1) 控制衡器的分度值:选择控制衡器的显示器的分度值应不超过装料等于最小秤量的使用中检验的最大允许偏差的0.125倍。

(2) 装料次数 (抽取的袋数) , 如表6所示。

表6 装料次数     下载原表

(3) 准确度等级的确定

1) 对于装料的每一个预设值, 确定预设值误差 (即设定误差se=ΣM/n-Mp, Mp为装料预设值) 和X (1) 级的最大允许预设值误差mpse (1) 。然后计算装料的每个预设值的[se/mpse (1) ]。

2) 对于每一个装料预设值, 确定每次装料与装料平均值的最大实际偏差 (md) 和X (1) 级每次装料与平均值的最大允许偏差mpd (1) 。然后计算装料的每个预设值的[md/mpd (1) ]。

3) 由1) 中确定[se/mpse (1) ]的最大值[se/mps (1) ]max。

4) 由2) 中确定[md/mpd (1) ]的最大值[md/mpd (1) ]max。

5) 确定准确度等级X (x) 使得

(4) 装料质量的测定和计算

控制衡器分辩率d太大, 可以使用闪变点方法计算装料真值, 方法如下:

1) 记录下某一载荷L在控制器的示值I;

2) 连续加放如0.1d的附加砝码, 直到衡器的示值明显地增加一个分度值, 变成 (I+d) , 此时记下加到控制衡器上的附加载荷ΔL;

3) 用下述公式得到化整前的真正的示值P。

五、参考颗粒质量的修正对最大允许偏差mpd的影响

自动装料衡器在对颗粒较大的物料进行称量时, 即当装料的参考颗粒质量与自动装料衡器的最大允许偏差相当时, 允许将自动装料衡器的最大允许偏差按照一定的规则适当地放宽。具体的方法是当物料的参考颗粒质量超过使用中检验的最大允许偏差mpd的0.1时。由于表1中得出的最大允许偏差可以在增加1.5倍的参考颗粒质量。但要注意在进行参考颗粒质量修正后, 放宽的最大允许偏差的最大值不应超过 (x) ×9%。 (x) 是等级指定因子, (x) 为1×10k, 2×10k, 5×10k, k为整数或零。也就是说:X (1) 级的自动装料衡器其最大允许偏差放宽后, 使用中检验最大允许偏差mpd的最大值不应超过9%, X (0.5) 级的自动装料衡器其最大允许偏差放宽后, 使用中检验最大允许偏差mpd的最大值不应超过4.5%, X (0.2) 级的自动装料衡器其最大允许偏差放宽后, 使用中检验最大允许偏差mpd的最大值不应超过1.8%, X (0.1) 级的自动装料衡器其最大允许偏差放宽后, 使用中检验最大允许偏差mpd的最大值不应超过0.9%。

参考颗粒的质量是从称量的一个或多个载荷中选取出的十个最大基本颗粒 (片粒) , 这十个最大颗粒质量的平均值就是参考颗粒质量。

举例:组合衡器的准确度等级为X (0.5) 级, 称重单元的最大秤量Max=100g, 最小秤量Min=10g, 最小额定装料=50g。

被称物料:花生果, 参考颗粒的质量为2.9g。

(1) 当装料质量M=250g

使用中的最大允许偏差mpd0.5=mpd1× (x) =9g×0.5=4.5g。

由于参考颗粒质量 (2.9g) >0.1×mpd0.5, 应当对最大允许偏差修正mpd修正。

修正后的最大允许偏差mpd修正=mpd0.5+1.5倍参考颗粒质量=4.5+1.5×2.9=8.85g。

又因为此时的最大允许偏差mpd修正=8.85g, 小于M× (x) ×9%=250g×0.5×9%=11.25g。

所以最大允许偏差mpd修正就按照修正后的结果执行, mpd0.5=mpd修正=8.85g。

(2) 当装料质量M=100g

使用中的最大允许偏差mpd0.5=mpd1× (x) =4.5g×0.5=2.25g。

由于参考颗粒质量 (2.9g) >0.1×mpd0.5, 应当对最大允许偏差修正mpd修正。

修正后的最大允许偏差mpd修正=mpd0.5+1.5倍参考颗粒质量=2.25+1.5×2.9=6.6g。

又因为此时的最大允许偏差mpd修正=6.6g, 大于M× (x) ×9%=100g×0.5×9%=4.5g。

所以最大允许偏差mpd修正就按照4.5g执行, 而不是6.6g。

(3) 当装料质量M=4000g

使用中的最大允许偏差mpd0.5=mpd1× (x) =4000g×1.5%×0.5=30g。

由于0.1×mpd0.5=3.0g, 考颗粒质量 (2.9g) <0.1×mpd0.5, 不必对最大允许偏差mpd修正, 最大允许偏差mpd0.5仍然为30g。

六、结束语

本文通过总结本公司重力式定量包装秤 (电子定量秤) 的检定方法, 提出电子定量秤准确度对最大允许误差mpd的影响, 期望对定量包装秤的使用者解决在检定过程中出现的精度问题能有所帮助。本文仅供大家参考, 不足之处, 望广大同仁予以批评指正。