彭振成

（湖南省計量檢測研究院 湖南省長沙市 410014）

前言

衡器的工作原理是杠桿原理或胡克定律，其在我國醫(yī)療、商業(yè)、農業(yè)、工業(yè)等領域均有著較為廣泛應用，但在衡器的具體應用中，多種因素均可能影響其準確度，而為了盡可能消除這種影響，正是本文圍繞減小衡器檢定誤差策略開展具體研究的原因所在。

1 衡器檢定誤差來源

1.1 衡器檢定替代方法

衡器檢定很容易出現(xiàn)指標祛碼數量不足情況，這時檢定工作的開展便需要引入替代方法，如一次替代、增砣檢定替代，但由此帶來的衡器檢定誤差必須得到重視。以一次替代法為例，一次替代法多用于最大秤量增重式衡器檢定，設存在指標祛碼的質量為m，因此一次替代法的應用需放置指標祛碼使秤的示值為最大m，并同時在承重臺板上放置替代物，秤由此處于制衡狀態(tài)，m和重物質量相同，但考慮到秤可能存在變動性誤差，因此m與重物質量并非嚴格相等，雖然由于承受荷載后的杠桿變形幅度相對偏低，但在頻繁的替換影響下，衡器檢定誤差往往較為容易出現(xiàn)[1]。

1.2 檢定方法選擇

衡器檢定誤差與檢定方法的選擇也存在直接聯(lián)系，以重力式自動裝料衡器為例，這類衡器的檢定項目包括靜態(tài)檢測、外觀檢查、物料檢測及準確度確定，分離檢定法、集成檢定法則屬于其主要檢定方法，表1為兩種檢定方法的誤差計算表，但由于重力式自動裝料衡器本質上屬于動態(tài)稱量的自動秤，檢定方法的選擇等因素往往與誤差的出現(xiàn)存在直接聯(lián)系，這些必須得到相關業(yè)內人士的重視，圖1為重力式自動裝料衡器的系統(tǒng)結構圖。

表1 兩種檢定方法的誤差計算

圖1 重力式自動裝料衡器的系統(tǒng)結構圖

1.3 其他因素

除上述因素外，衡器相關的生產廠家質量因素、質量監(jiān)管法律因素、檢定記錄同樣可能引起衡器檢定誤差，這類因素的具體影響如下：①衡器生產廠家質量因素。由于部分衡器在生產時便存在質量不達標問題，相關衡器往往在使用中需要反復調節(jié)精準度，衡器檢定誤差往往因此出現(xiàn)。②衡器質量監(jiān)管法律因素?，F(xiàn)階段我國相關法律未明確衡器強制檢定的界定問題，衡器檢定依照法律的落后也可能引發(fā)衡器檢定誤差。③衡器檢定記錄因素。現(xiàn)階段我國不同類型的衡器在檢定中往往存在統(tǒng)一模式缺乏現(xiàn)狀，檢定記錄環(huán)節(jié)未實現(xiàn)統(tǒng)一便屬于其中典型，在檢定原始記錄出現(xiàn)問題的影響下，衡器檢定誤差的出現(xiàn)幾率往往大幅提升[2]。

2 減小衡器檢定誤差的策略建議

2.1 合理選擇替代方法

考慮到衡器檢定替代方法可能引起檢定誤差，替代方法的合理選擇必須得到重視，考慮到準備祛碼不足的情況與這類檢定誤差存在直接聯(lián)系，本文建議采用穩(wěn)定且密度較高的重物如鉛塊、金屬礦進行檢定，而在一次檢定方法的應用中，應盡量選擇規(guī)范的金屬物品提高檢定準確度，多次替代法的應用則需要結合誤差允許范圍規(guī)范相應操作，衡器反應靈敏性、計量性能對檢定誤差的影響也需要同時得到重視。

2.2 合理選擇檢定方法

同樣以重力式自動裝料衡器為例，為明確分離檢定法、集成檢定法兩種檢定方法的優(yōu)劣，本文分別圍繞兩種檢定方法開展了誤差計算，具體計算如下：①分離檢定法誤差。選擇了某薯片生產商使用的定量包裝秤作為研究對象，該衡器的分度值（d）、裝料預設值、準確度等級分別為1g、40g、0.5級，結合表2基于實際生產抽取一組60次裝料并分別在標準衡器上稱量，最終可得出表3所示的60次稱量數據。結合上述數據，可求得平均裝料質量為40.127g、最大允許平均偏差為1.26g、最大允許預設值誤差為0.45g、最大平均偏差為0.69g、預設值誤差為0.127g，其X（1）級最大允許預設值誤差、裝料平均值的最大允許偏差分別為0.90g、2.52g，因此研究對象定量包裝秤準確度等級為X（0.5）級。②集成檢定法誤差。選擇了某預制混凝土公司的混凝土配料秤作為研究對象，型號為HZS180、準確度等級為1.0級，包括外加劑秤1個、水秤1個、粉煤灰秤1個、水泥秤1個、砂秤2個、石秤2個，由此分別開展靜態(tài)檢測，需保證測定結果符合Ⅲ級電子秤法定誤差，以粉煤灰秤為例，其裝料預設值、分度值分別為500kg與0.1kg，采用標準砝碼、集成檢定法，最終得出了表4所示的10次稱量數據，開展計算可確定平均裝料質量為500.2kg、最大允許平均偏差為3.5kg、最大允許預設值誤差為1.3kg、最大平均偏差為0.3kg、預設值誤差為 0.2kg，粉煤灰秤等級為 X（1.0）級[3]。

表2 裝料次數

結合上述分析不難發(fā)現(xiàn)，分離檢定法較為適用于物料搬運方便、稱量比較小且精度較高的重力式自動裝料衡器，而集成檢定法則較為適用于物料搬運不方便、大稱量的重力式自動裝料衡器，同時關注裝料速度及沖擊、自動控制系統(tǒng)及執(zhí)行器件滯后、循環(huán)卸料殘留可能帶來的誤差，即可進一步減小衡器檢定誤差。

表3 60次稱量數據（單位：g）

表4 10次稱量數據（單位：kg）

2.3 其他策略建議

除上述策略外，規(guī)范檢定程序、控制檢定周期、明確衡器精度和允差、提高衡器生產質量、完善衡器檢定法律法規(guī)、加強記錄結果準確性審核等策略也能夠較好服務于衡器檢定誤差減小，其中較為典型且可行性較高的策略如下：①規(guī)范檢定程序。需結合《強制檢定的工作計量器具目錄》等規(guī)定開展檢定工作，檢定人員的培訓和教育、強制和非強制檢定的范圍劃分、針對性選擇的檢定方式也需要得到重點關注，檢定過程中的衡器合格證、配置、出廠編號等數據資料的準確記錄同樣需要得到重視。②控制檢定周期。考慮到衡器的使用方法、規(guī)格、材料等方面存在較大差距，因此衡器檢定的周期確定必須結合保養(yǎng)效果、性能、使用頻率等實際，適當縮短、延長檢定周期也能夠較好服務于衡器檢定誤差減小。③加強記錄結果準確性審核。需采用統(tǒng)一記錄方法保證衡器檢定數據與記錄結果一致，同時還需要關注檢定任務的責任人確認、建立合乎標準的檢定環(huán)境。

3 結論

綜上所述，衡器檢定誤差的減小具備較高現(xiàn)實意義，在此基礎上，本文涉及的合理選擇替代方法、合理選擇檢定方法、規(guī)范檢定程序、控制檢定周期、加強記錄結果準確性審核等內容，則提供了可行性較高的衡器檢定誤差減小路徑，而為了進一步提高檢定準確性，國家統(tǒng)一標準的遵循、相關問題的及時解決同樣需要得到重視。