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工業(yè)衡器的校準(zhǔn)和維護(hù)
在工業(yè)生產(chǎn)過程中使用著各種類型的衡器, 有通用型的, 這些在工業(yè)生產(chǎn)過程中的衡器,由于生產(chǎn)過程不可能隨意停頓和工藝過程的限制,一般情況下對(duì)衡器的校準(zhǔn)都存在不同程度的困難。工業(yè)生產(chǎn)過程中使用的很多衡器是工藝過程使用,屬于非強(qiáng)制檢定衡器。從原則上是由廠家自行檢定。
衡器校準(zhǔn)的基本要求
衡器是人們生活中使用的計(jì)量器具,人們用它來測(cè)量物體的重量或質(zhì)量。在物理學(xué)中質(zhì)量、長(zhǎng)度和時(shí)間是三個(gè)基本物理量。“質(zhì)量”的概念是在 1700 年左右由牛頓作為經(jīng)典力學(xué)引入的一個(gè)“物理量”, 用來描述物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)的“慣性”, 而我們的感官不能直接感受質(zhì)量。但早在公元前兩、三千年人們就懂得杠桿平衡原理, 即用簡(jiǎn)單的等臂天平來測(cè)量物體的重量或質(zhì)量?，F(xiàn)在的各種衡器同樣是測(cè)量物體質(zhì)量的計(jì)量器具。砝碼是質(zhì)量計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)器, 通過它將約定的公斤基準(zhǔn)砝碼的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量傳遞到各類衡器來統(tǒng)一質(zhì)量的量值。
大多數(shù)類型的衡器都可通過砝碼來校準(zhǔn), 對(duì)于不能直接用砝碼校準(zhǔn)的衡器, 如皮帶秤等自動(dòng)衡器,也需通過間接方法, 使校準(zhǔn)值能溯源到公斤基準(zhǔn)砝碼。使被校準(zhǔn)衡器的稱量值能溯源到公斤基準(zhǔn)砝碼,是衡器校準(zhǔn)的基本要素。衡器校準(zhǔn)的另一個(gè)基本要素是校準(zhǔn)的方法和程序應(yīng)盡量與衡器的實(shí)際稱重過程一致。即滿足我們計(jì)量的“準(zhǔn)確一致、正確使用”的原則。至于溫度、濕度等影響因子和干擾因子, 則是根據(jù)衡器使用的環(huán)境條件而定。
對(duì)于大型衡器的檢定, 需要配備數(shù)噸到數(shù)十噸砝碼。這不論對(duì)用戶, 還是對(duì)基層的計(jì)量部門往往所配備的砝碼量都達(dá)不到法定檢定量的要求。另一方面用戶要將這些砝碼定期送到計(jì)量部門也是件費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢的事, 這是一個(gè)普遍問題。使用砝碼比較儀( 高精度大量程秤) 通過與精度高的砝碼比較來檢定大砝碼, 已得到大家的認(rèn)同, 所以有條件的用戶可以通過這種方法檢定所用砝碼,甚至可自己購買裝置自行檢定, 只需定期將該裝置送計(jì)量部門檢定。
工業(yè)衡器現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)校準(zhǔn)和維護(hù)
1) 各衡器生產(chǎn)廠家, 應(yīng)嚴(yán)格按照經(jīng)過嚴(yán)格產(chǎn)品認(rèn)證的衡器標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)每一臺(tái)衡器, 做到每一臺(tái)產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和可靠性。這樣才有可能實(shí)現(xiàn)無砝碼校準(zhǔn)和使校準(zhǔn)砝碼量降至zui少的可能。
2) 由于現(xiàn)在顯示儀表、傳感器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性已非常之高, 以及傳感器在使用時(shí), 在國外已采用組合的模塊形式, 使得衡器的回零很好, 使其能很好的保持初始稱重條件。這樣大大提高了穩(wěn)定性, 置零精度和重復(fù)性, 使可能實(shí)現(xiàn)自診斷和自校驗(yàn)等技術(shù)。例如, 大家熟知荷蘭 MOLEN 公司的 SCS 系統(tǒng)的非自動(dòng)累計(jì)糧食秤, 使用兩支傳感器背靠背串聯(lián)受力, 來診斷該秤的工作是否正常, 其判斷精度為一個(gè)分度值, 這就要求該稱重系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復(fù)性很高。
3) 使用新技術(shù), 如使用數(shù)字系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無砝碼校準(zhǔn); 在衡器校準(zhǔn)時(shí), 顯示儀表有增大顯示分辨率的功能, 這樣可減少標(biāo)準(zhǔn)砝碼的數(shù)量; 使用具有電流校準(zhǔn)( Current Calibration) 參數(shù)的傳感器, 可大大提高傳感器并聯(lián)的一致匹配性, 在更換傳感器時(shí)可以免除重新校準(zhǔn)仍能保持原來的校準(zhǔn)精度的技術(shù), 以及其它的自校驗(yàn), 自診斷技術(shù)的運(yùn)用。
4) 對(duì)于皮帶秤, 其測(cè)量誤差主要取決于“皮帶效應(yīng)”的影響, 根據(jù)對(duì)皮帶秤零載荷的zui大偏差測(cè)量, 就可以基本上確定該皮帶秤的誤差。在國外每天或每次使用皮帶秤之前都要求測(cè)量皮帶秤的零載荷的zui大偏差, 并詳細(xì)記錄, 若零點(diǎn)無明顯變化, 就說明皮帶秤工作正常。在定期配合鏈碼, 環(huán)碼或掛碼的模擬實(shí)驗(yàn), 檢查皮帶秤的線性。這樣就可大大延長(zhǎng)皮帶秤的實(shí)物校準(zhǔn)周期。國外有的國家對(duì)皮帶秤的檢定周期可達(dá)五年以上。因?yàn)榇笮推С? 流量可達(dá)每小時(shí)兩萬噸以上, 做一次實(shí)物校準(zhǔn)不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力而且費(fèi)用是非常之高。
5) 對(duì)工業(yè)衡器的校準(zhǔn), 不要僅教條的參照OIML 建議, 還應(yīng)參考其它國家的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn), 如美國的 44 號(hào)手冊(cè), 歐洲的計(jì)量器具指令。再根據(jù)工業(yè)衡器的使用特性, 合理的對(duì)一些工業(yè)衡器進(jìn)行校準(zhǔn)。例如有的工業(yè)衡器很難進(jìn)行偏載試驗(yàn), 在 44 號(hào)手冊(cè)中就規(guī)定此類衡器可不進(jìn)行偏載試驗(yàn), 在 44 號(hào)手冊(cè)中對(duì)Ⅲ級(jí)秤是分為Ⅲ級(jí)和ⅢL 級(jí), 即把大載荷衡器和小載荷衡器區(qū)分對(duì)待。在試驗(yàn)時(shí)也不全同。對(duì)大型衡器的zui小載荷實(shí)驗(yàn), 若使用試驗(yàn)砝碼( Testweighs) 規(guī)定為 12.5%或 5000kg, 若使用試驗(yàn)負(fù)載( Test load) 則規(guī)定為 25%。這與 OIML 的規(guī)定是不同的。對(duì)大型罐秤校準(zhǔn)經(jīng)常由于無法放置砝碼或無法放置足夠的砝碼, 在沒有無砝碼校準(zhǔn)技術(shù)時(shí), 曾規(guī)定可用流量計(jì)來校驗(yàn)。
當(dāng)然對(duì)于國家強(qiáng)制管理的用于貿(mào)易結(jié)算的秤,還是應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照國家規(guī)定的檢定規(guī)程進(jìn)行校驗(yàn),但我認(rèn)為對(duì)非強(qiáng)制管理的工藝類衡器, 一方面是應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用的實(shí)際情況, 遵照建議的原則進(jìn)行校驗(yàn), 另一方面也應(yīng)當(dāng)總結(jié)一套適合工業(yè)用秤的校驗(yàn)方法, 使其達(dá)到在不同地方、不同場(chǎng)合對(duì)此類衡器校準(zhǔn)程序能有一致性和可比較性。