数字指示秤计量检定技术分析

【摘要】目前，市场对于数字指示秤的使用逐渐广泛，这主要是因为它显示直观，拥有极高的准确性，获得良好的发展与使用空间。但数字指示秤长时间使用会出现磨损、老化等问题，导致计量准确性降低。所以需要重点研究数字指示秤检定误差的基本要素，再配合对应的检定技术，确保满足实际使用要求，以便在今后的使用之中，能够尽可能避免误差的出现，同时也能够增强误差的检定，让群众更好的使用数字指示秤。

【关键词】数字指示秤；计量检定；误差

一直以来，秤都是人们进行物品交易的重要工具之一，在日常的贸易之中占据了重要的地位。数字指示秤本身作为时代进步、社会发展的必然产物，直接替代传统古老的秤走入日常生活，使计量变得更加直观、准确。但是，目前因为市场中所使用的数字指示秤存在诸多不良竞争现象，对其计量检定工作要有足够的重视。

1数字指示秤检定误差要素及技术分析

基于数字指示秤检定误差要素及技术的合理分析，就需要重点考虑到零点准确度、除皮准确度、鉴别阈测试、称量测试、除皮后的称量测试、重复性测试、偏载测试几个方面的具体测试内容，以此来保证数字指示秤检定误差的有效控制。1.1零点准确度在计量检定中，零点准确度的确定是关键，这也是误差计算的根本所在。针对零点误差，计算主要包含：第一，无“零点跟踪”测试。在对应的功能秤台上是没有任何其他物品的，显示为零；之后依次放上0.1e（e属于设定的分度值），然后示值会直接变成为1e，这个时候的小砝码量为△m，在实际计算的时候零点误差E0=I-m+0.5e-△m，其中I表示示值，m表示标准砝码值，△m表示秤台放置小砝码个数的和，E0表示零点误差。第二，有“零点跟踪”测试。直接将秤面清理干净，然后将“置零”键置零，通过最快的速度将10e砝码放置在秤面上，摆脱零点跟踪，这个时候显示的为10e；之后将0.1e的附加小砝码直接放置于秤面上，示值就会从I直接变成为I+1e为止，这个时候附加的小砝码量就为△m，通过上述计算，I示值就是10e+1e，m所表达的意思为标准砝码10e[1]。除皮准确度参照上述方法进行检定。

1.2鉴别阈测试

鉴别阈主要是针对秤的灵敏度进行测量，操作步骤为：直接在承载器上放置某个载荷m以及附加小砝码（10个）。之后，将附加小砝码逐个取下，直至明显显示减少了一个实际分度值，便成为I-d，然后在承载器上再重新放回一个小砝码，缓慢地将相当于1.4d的砝码直接放置在承载器之上，得到的结果实际上就是原本示值添加了一个实际的分度值，也就是I+d。在误差计算的时候，直接带入公式之中的小砝码就属于秤体上所留下的结果，而不是直接从秤上取下来的。

1.3称量测试

在称量测试的过程中，需要测试最小量20e，允许误差变量500e、2000e以及最大量Max这几个方面。在实际的测试之中主要是从小到大的顺序，逐渐将砝码m放置到秤体上，再将所得到的示值与计算出来的误差填入到对应箭头↓栏之中，直至达到最大值。然后就要从大到小进行反方向的测试，但是在最大点的第一栏不能填写示值和误差，其余的内容直接填入到相应的箭头↑栏，直至达到最小量。除皮后的称量测试选择扣除皮重的范围应在1/3最大皮重到2/3最大皮重之间的一个皮重值对秤进行除皮后的称量。除皮后的称量检定应至少选择5个不同的载荷所选定的载荷点。应包括最小称量、最大净重值、最大允许误差改变的载荷值500e、2000e。称量仪器技术参数中，重复性(RP)、偏载(EC)、非线性(NL)以及灵敏度(SE)几大可测量参数限制了其性能。而称量不确定度（即称量物体时的不确定度）可通过秤的技术参数（在进行设计认证时），以及仪器安装后通过称量仪器的校准（通过操作认证中的初始校准，之后通过性能认证过程中的定期校准）测算得出。

1.4重复性测试

用约50%最大秤量的载荷进行一组测试，在承载器上进行3次称量，读数在每次加载后和卸载后示值达到静态稳定时进行。在每次称量时，零点应重新置零，两次称量之间的加载前和卸载后不必确定其零点误差E0。若秤具有零点跟踪装置，在检定中应处于运行状态。利用公式ER=Emax-Emin计算重复性。

1.5偏载测试

对于由多只称重传感器组成，并联工作方式的载荷传递系统而言，其工作需满足S1/R1=S2/R2=…=Sn/Rn。受单只称重传感器制造环节相关因素影响，输入电阻值R(±1.5%)和灵敏度S(额定输出±0.01～0.004mV/V)两个指标。安装时，装配位置存在一定的差异，衡器产品的承载器在制造时的结构尺寸差异。大型衡器基础承重板高度尺寸施工或由一台大型衡器是由多个承载器组成的数字指示秤，在空载时，尤其是两个承载器搭接处的称重传感器的承载量值，必然大于两个端头的称重传感器承载量值。而在整个载荷传递系统中，作为称重传感器的支承点，期间必然存在着较大的偏差，由多只称重传感器组成的衡器，随之产生了偏载误差。针对偏载测试，就是要求在各个传感器的上端都分别放置1/N-1倍的最大秤量（其中N属于传感器的实际个数）砝码，然后添加小砝码，选择利用公式E0=I-m+0.5e-△m、E=I-m+0.5e-△m和Ec=E-E0进行误差的具体计算。

2数字指示秤计量检定误差解决的方案

针对数字指示秤存在的计量检定误差，还需要找到合理有效的解决方案，保证其误差得以消除，最终满足对数字指示秤的实际使用要求。第一，对于每一台出厂检验合格的数字指示秤，都需要在固定的、容易看见的位置上进行计量法制标志以及对应计量器具标识的标注处理。通过对应的信息，确保消费者和用户可以清楚看到产品的性能，同时对于产品也能有所认识。考虑到现阶段工业的专业性较强，并且分工较为细致，企业不可能生产所有的零部件，必定会存在部分零部件是来源于其他生产企业的情况。比如秤本身包含的传感器与指示器可能就来源于两个生产企业，在这一情况下要针对各个模块进行说明性的标识处理[2]。第二，对于铅封的固定，需要考虑会直接影响称量值的部位。目前，对于新检定规程而言，增加铅封是必须的要求，不能出现任何破坏秤铅封的行为，也需要保护好与计量性能相关的参数调整。铅封主要包含了两个方面：就出厂企业来说，要求在产品出厂的时候就要注重对于铅封的合格度进行检查；对于计量检定结构，在完成计量检定的时候还要对各个的秤进行重新的铅封处理，这样才能满足具体的规定要求。当然，铅封是不允许随意破坏或者拆卸的，一旦破坏了检定规程铅封，这一计量器具的检定就属于不合格的。这样的铅封方式能够最大限度规避销售环节作弊情况的出现，可以轻松判断。设备管理层面，在购置数字指示秤时，需对其检定证书有效性进行检查，对示值、标尺分度、偏载误差、重复性等进行全面检查，保证相关参数准确性，降低装置问题导致的计量误差出现。还要求相关工作人员充分、全面了解数字指示秤的存放方法及操作方法、清洁度等。第三，政府部门需要加强宣传与监督。如，计量监管部门要建立对应的数据信息平台，做好动态化管理工作。企业所使用的关键零部件出现变化，都应该及时备案，并且将相应的数据进行及时更新公示，杜绝差错的出现。第四，明确测量对象和次数。受数字指示器种类多样化影响，为完成不同的测量目标。在测量前，需充分考察了解测量对象，估计测量目标状态、性质，判断可能用到的其他测量设备和手段。针对较复杂的测量目标，应用拆分测量方法，先局部测量，再结合测量数据形成整体结果。对不易拆分的目标，先测量易测量部分，再根据得到的部分数据，以数学方法等计算估计整体的性态，从多方位获取局部测量数据并对相关验证情况进行计算。而对测量目标不明的数字指示器测量，可应用互证对比方法来分析各个测量数据，并借以实现对相关仪器使用范围和界定值的缩短，以在测量型号层面实现精确测量，最终得出灵活性和技巧性较强的测量对象。为确保测量结果的准确性，针对较易出现误差的测量目标，需多次测量并找寻到最佳结果，经综合比较分析，剔除错误数据；在注重严格操作规范前提下，针对无明显数据偏差的情况，无需耗费过多时间。

3结语

在计量检定工作中，数字指示秤的精确度直接关系到自身是否能直接用于市场贸易之中，所以针对数字指示秤要做好计量检定误差要素的基本分析工作，落实相应技术手段，配合对应的误差防范措施，就能确保后续的使用匹配市场与消费者的要求。

参考文献

[1]孙凯，潘恒.关于JJG539-2016《数字指示秤》国家计量检定规程实施中的几点建议[J].衡器，2020（12）：13-15

[2]江浩，郭恒，孙鹏龙，飞，石岩，石磊.数字指示秤检定方案的研讨与修正误差随载荷变化的研究[J].工业计量，2018（06）：15-17

[3]宋陵英.数字指示秤检定结果中存在的不确定度分析[J].轻工标准与质量2021（03）：86-87

[4]谢少锋.数字指示秤不确定度评定研究[J].设备管理与维修，2020（18）：111-112

作者：关国庆 单位：长治市潞城区综合检验检测中心