数字指示衡器称量误差计算的原理分析

数字指示衡器称量误差计算的原理分析

高江涛,奎雪

克州质量与计量检测所 新疆 阿图什市 845350

摘要：衡器主要是用来测定物体质量的仪器，工作原理主要就是利用杠杆平衡原理，常见的天平、电子秤、地中衡、邮政称都属于衡器的范畴。随着科学技术的不断发展，衡器的应用领域不断拓宽，性能不断发展完善，正确性、不变性、灵敏性和稳定性也逐步增强，工业、农业、商业等各个部门都涉及了衡器应用，现在和未来很长一段时间，其应用领域还会逐渐扩大。

关键词：数字指示衡器；称量误差；措施

1衡器的主要应用领域

衡器主要是用来测定物体质量的仪器，工作原理主要就是利用杠杆平衡原理，常见的天平、电子秤、地中衡、邮政称都属于衡器的范畴。随着科学技术的不断发展，衡器的应用领域不断拓宽，性能不断发展完善，正确性、不变性、灵敏性和稳定性也逐步增强，工业、农业、商业等各个部门都涉及了衡器应用，现在和未来很长一段时间，其应用领域还会逐渐扩大。

2衡器在计量测试中作用分析

2.1给企业提供准确的数据资料

准确的数据资料对企业的发展有决定性作用，只有数据资料准确统一，才有可能生产出严格符合要求的产品。数据资料有误，可能导致产品生产不过关，严重时甚至威胁消费者的安全。此外，传统低效率的生产方式严重制约企业的长期发展，现代企业必须要不断提高生产效率，从而有效节约原料降低成本，而衡器在提高企业生产效率方面起到了重要的推动作用。

2.2产品的质量得到了保证

随着技术不断进步和发展，衡器计量测试已经深入到了现代企业的生产的很多部门，从工艺监控到成品检测，都与计量测试技术有紧密联系。计量测试可以为企业提供精准的及良好额准确的数据，帮助企业快速的排除出不合格产品。严格的衡器计量测试是产品质量保证的基础，严格化衡器计量测试体系，对于树立企业质量品牌让消费者放心都起到关键作用。

2.3市场的产品交易得以顺利进行

随着市场交易不断规范化，消费者的权益保护意识也逐渐加强，产品交易中缺斤短两的情况必将在社会各界的关注和努力下得到遏制，而计量测试的发展完善是使得市场产品交易顺利进行的有效保证。随着衡器相关研究的不断加强，精确度大幅提高，技术人员在衡器弊端、问题的研究中投入了大量的精力，这也充分体现了衡器在计量测试中的重要地位，衡器计量也将会扮演越来越重要的角色。

3误差来源

3.1偏载误差

电子秤在加载重物过程中，由于被测量物在秤台上出现一定位置移动可出现称重改变，对其测量结果的变化进行分析，需要将变量控制在规程要求之下，因为数字指示秤的电阻应变计和称重传感器的弹性体等一下基本材料之间的差异，还有制造过程中的不足，每个称重传感器在绝对灵敏度方面有差异，这导致了相同激励电压下各称重传感器信号输出不尽相同，会出现偏载误差。为了降低偏载误差，数字指示秤的每个传感器支路需要有电位器连接，可利用调整电位器阻值的方法，分析电阻之间分压情况，对各支路信号输出进行平衡。

3.2称量误差

传感器称量过程中称重台擦靠、零点漂移、线性变化等都可能出现称量误差，造成传感器出现称量线性变化，因为浮尘、冲击力、温差等因素影响，传感器能承受的载荷情况和电压输出，只是大概的直线关系，造成电子秤传感器在称量线性方面出现一定变化，有时出现较大误差。具体调试手段是对称量行线性校准，即对数字指示秤进行分段校准，首先是进行零点漂移的调试。使用时数字指示秤往往会受到很多次大小不同的冲击载荷，造成传感器的受力出现非正常改变，最终造成传感器的触点出现一定的变化，让检定过程中的原始状态发生了变化，出现一定程度的零点漂移和误差，要适时调整；其次进行擦靠调试，擦靠能传递影响力，使加载过程的重量无法完全作用到称重传感器中，这时小称量一般正常，如负荷加大后显示值会明显减小，应找出擦靠点进行调试。

4应对措施

4.1测试前的校准工作

刚开始使用数字指示秤时，必须进行校准。同时检定起始数值并一定为零，即使为零其实际值也不一定为零。为减低检定误差的发生率，提高检定数据的准确性，一定要先进行校准，之后再进行计量检定。

4.2加强检定器具检测

为保证计量器具的准确性和有效性，要定期对其进行维修和检定。为保证量值的准确传递，获得可靠的检定结果，必须坚决杜绝使用不合格计量器具，及时销毁老化或磨损砝码，更换新计量器具。

4.3严格执行数字指示秤检定规程

国家质量监督检验检疫总局于2016-11-30发布《数字指示秤检定规程》（JJG539-2016），并于2017-05-30实施。该规程适用于中准确度级和普通准确度级的数字指示秤的首次检定、后续检定和使用中检查。计量检定人员必须按照规程要求仅行严格操作，并按照格式要求认真填写检定记录。

5故障分析与排除

电子秤发生故障时，可先检查机械部分，后电气部分，先仪表后其他，先接线盒后传感器等基本步骤，一步步的进行分析排查，也可根据经验针对故障的现象，查找故障原因。具体步骤是“首先将连接传感器输入端插头拔下，然后用模拟传感器的插头连接到显示仪表的传感器端口上，查看仪表显示情况，判断仪表是否有故障存在，如果仪表显示正常则说明故障在仪表外的秤体部件；如果仪表显示不正常，则说明故障在仪表内部。此方法可快速排除故障。（1）开机无显示信号检查稳压器有无电压输出，再检查仪表电源线保险丝，若正常，则检查仪表内部的变压器，并做相应的更换。（2）电子秤显示的数字数据有规律的向上或向下跳变检查电源电压是否稳定，若波动大，则应装配高精度稳压电源，并检查是否有其他电器线路或无线电频率干扰源，并调整模拟滤波器的滤波范围，直到滤掉电子干扰现象。（3）电子秤显示数值以分度值跳变可能产生的原因是电子秤附近有机械噪声及震动产生的波频所致，造成A/D转换器有周期输出误差读数。解决方法：更改数值滤波器的速率，滤掉机械的噪声及震动的影响。（4）电子显示的数值无规律的跳变可能产生故障的原因是：传感器的电缆线因鼠咬或磨损等原因引起碰线短路；也可能是传感器损坏或A/D转换器工作不正常。解决的方法：如果是传感器的电缆因鼠咬或磨损等原因引起的碰线短路，则更换电缆线来清除短路；如果是传感器损坏及A/D转换器工作不正常，则更换新的传感器或A/D转换器。（5）电子秤显示的数值不稳，且不准可能产生的原因是传感器的悬浮链环变形断裂，定量库有异物拖住或卡死，以及通风道有堵住现象。解决的方法：更换损坏的悬浮链环，重新调整传感器，使每个传感器输出电压值相互之间最大不超过0.5mv；如果有异物拖住卡死，需清理异物，使定量库保持一定的活动间隙。（6）电子秤不工作电子秤产生不工作的原因可能是：电池没电，交流电停电后数据丢失或者是通讯传输线路不通。解决的方法：更换电池并重新输入数据程序，对通讯传输线路进行检查，保证通讯传输畅通。（7）电子秤排料不彻底可能产生的原因是测试砝码位置不对（有拉力）或定量库壁继续在称量物件。解决的方法：消除拉力并清除所挂的被称量物件。

结束语

综上所述，衡器作为商贸领域中重要的计量器具，涉及到商贸交易的便捷性以及贸易结算的公平性，加强对其进行检定的重要性不言而喻。质量技术监督管理部门应不断加强对衡器计量检定的管理，不断提高衡器计量检定工作的有效性、科学性，进而切实维护国家和消费者的合法权益。本文根据本人实际工作实践和经验总结，对目前衡器检定中存在的若干问题进行了探讨，并提出了相应的完善措施，供各位同行在衡器计量检定工作中参考，文中不妥之处还望多多指正。

参考文献：

[1]JJG17-2002《杆秤检定规程》

[2]JJG539-1997《数字指法示秤检定规程》

[3]JJG13-1997《模拟指示秤检定规程》

[4]JJG14-1997《非自行指示秤检定规程》