沈國揚
(東山縣質量計量檢驗檢測所,福建 漳州 363400)
隨著現代計量測試技術的發展,數字指示秤具備了許多智能化的功能,各行各業廣泛應用于各種物品的稱量,特別是越來越多的超市、商場、菜市場、農貿市場大量使用電子臺案秤進行零售商品稱量及計價結算,給很多行業帶來使用方便、快捷的效果。用于貿易結算的計量器具屬于強制檢定計量器具,必須實行周期檢定,這就大大增加了計量檢定機構的檢定任務;數字指示秤檢定項目多,檢定操作次數多又復雜,數據處理計算步驟、計算量也就越多,手工數據處理就更加麻煩,容易計算錯,致使檢定結果失準;應用Excel軟件進行數據處理可以解決此問題,可減輕檢定人員的工作壓力,提高了檢定工作效率,在此介紹電子臺案秤數據處理程序的設計方法和步驟,供相關人員參考。
數字指示秤主要分為電子案秤、電子臺秤、電子吊秤和固定式電子秤四種類型,電子案秤和電子臺秤統稱電子臺案秤。目前,絕大部分計量檢定機構建立非自動衡器檢定裝置作為社會公用計量標準,開展數字指示秤等非自動衡器檢定工作,標準器采用M1等級及以上標準砝碼,用直接比較法檢定,每次檢定測試加載砝碼時必須采用閃變點法逐一加載或卸載附加載荷(0.1 d的小砝碼)進行測量;國內只有少數檢定機構檢定固定式電子秤(電子汽車衡)采用衡器載荷測量法,標準器使用高精度衡器載荷測量儀,此檢定方法簡單,檢定省時、省力,速度快,但缺點是需要對新安裝或已安裝的在用固定式電子秤,要重新設計安裝檢定用的地腳拉力環等檢定輔助設施,新安裝或改造都很麻煩,因此比較少的檢定機構采用;數字指示秤檢定分為首次檢定、后續檢定和使用中檢查三種,大多數檢定都是后續檢定;固定式電子秤的檢定項目、檢定記錄與電子臺案秤相同,現以電子臺案秤檢定數據處理程序的設計為例予以介紹和分析。
依據JJG539-2016《數字指示秤》檢定規程的要求設計Excel表格電子秤檢定記錄,如圖1(信息欄和數據欄空白)。

圖1 電子秤檢定記錄
電子臺案秤檢定應用Excel軟件數據處理方法就是在Excel檢定記錄表格中相應單元格內輸入計算函數公式,設計成數據處理程序,從而使整張檢定記錄形成簡單的數據處理軟件,將檢定過程每次測量得到的秤示值I、閃變點法連續加放的附加載荷△L及加載的載荷L(標準砝碼)等數據錄入設計好的檢定記錄中,設計好的數據處理程序自動計算出每個檢定點每次測量的誤差E、修正誤差Ec、重復性ER、鑒別閾等檢定結果。
(1)化整前的誤差:E=I+0.5e-△L -L
(2)化整前的零點誤差:E0=I0+0.5e-△L-L0
(3)化整前的修正誤差:Ec=E-E0-
(4)重復性:ER= Emax-Emin-
式中:E為化整前的誤差,I為電子秤示值,e為電子秤檢定分度值,△L附加砝碼質量,L為載荷(砝碼)質量,E0為化整前的零點或零點附近(如10e)的誤差,I0為零點或零點附近(如10e)的示值,L0為零點或零點附近的砝碼質量,Ec為化整前的修正誤差,ER為重復性,Emax為示值誤差最大值,Emin為示值誤差最小值。
(1)置零準確度檢定誤差計算設計:
在Q17單元格設置計算函數公式:=I17+0.5*D6-M17-E17;
(2)除皮準確度檢定誤差計算設計:
在Q18單元格設置計算函數公式:=I18+0.5*D6-M18-E18;
(3)秤量檢定項目O列誤差計算設計:
在O20單元格設置計算函數公式:=G20+0.5*﹩D﹩6-K20-E20;
在O21、O22、O23、O24單元格分別設置上述函數公式,將G20、K20、E20后綴數字改成從21到24的對應數字,D6不變;
(4)秤量檢定項目Q列誤差計算設計:
在Q20單元格設置計算函數公式:=I20+0.5*﹩D﹩6-M20-E20;
在Q21、Q22、Q23、Q24單元格分別設置上述函數公式,將I20、M20、E20后綴數字改成從21到24的對應數字,D6不變;
(5)秤量檢定項目S列修正誤差計算設計:
在S20單元格設置計算函數公式:=O20-﹩O﹩20;
在S21、S22、S23、S24單元格分別設置上述函數公式,將前個O20后綴數字改成從21到24的對應數字,后個O20不變;
(6)秤量檢定項目U列修正誤差計算設計:
在U20單元格設置計算函數公式:=Q20-﹩Q﹩20;
在U21、U22、U23、U24單元格分別設置上述函數公式,將前個Q20后綴數字改成從21到24的對應數字,后個Q20不變;
(7)除皮秤量檢定項目O列誤差計算設計:
在O26單元格設置計算函數公式:=G26+0.5*﹩D﹩6-K26-E26;
在O27、O28、O29、O30單元格分別設置上述函數公式,將G26、K26、E26后綴數字改成從27到30的對應數字,D6不變;
(8)除皮秤量檢定項目Q列誤差計算設計:
在Q26單元格設置計算函數公式:=I26+0.5*﹩D﹩6-M26-E26;
在Q27、Q28、Q29、Q30單元格分別設置上述函數公式,將I26、M26、E26后綴數字改成從27到30的對應數字,D6不變;
(9)除皮秤量檢定項目S列修正誤差計算設計:
在S26單元格設置計算函數公式:=O26-﹩O﹩26;
在S27、S28、S29、S30單元格分別設置上述函數公式,將前個O26后綴數字改成從27到30的對應數字,后個O26不變;
(10)除皮秤量檢定項目U列修正誤差計算設計:
在U26單元格設置計算函數公式:=Q26-﹩Q﹩26;
在U27、U28、U29、U30單元格分別設置上述函數公式,將前個Q26后綴數字改成從27到30的對應數字,后個Q26不變;
(11)重復性檢定項目誤差計算設計:
在P32單元格設置計算函數公式:=J32+0.5*﹩D﹩6-M32-G32;
在P33單元格設置計算函數公式:=J33+0.5*﹩D﹩6-M33-G33;
在P34單元格設置計算函數公式:=J34+0.5*﹩D﹩6-M34-G34;
(12)重復性檢定項目重復性計算設計:
在S32單元格設置計算函數公式: =MAX(P32:P33:P34)-MIN(P32:P33:P34);
(13)偏載檢定項目誤差計算設計:
在P36單元格設置計算函數公式:=J36+0.5*﹩D﹩6-M36-G36;
在P37、P38、P39、P40單元格分別設置上述計算函數公式,將J36、M36、G36后綴數字改為相應的37、38、39、40即可,D6不變;
(14)偏載檢定項目修正誤差計算設計:
在S36單元格設置計算函數公式:=P36-P36;
在S37、S38、S39、S40單元格分別設置上述計算函數公式,將P36改為相應的P37、P38、P39、P40即可,P36不變;
(15)鑒別閾檢定項目計算設計:
在V42單元格設置計算函數公式:=S42-G42;
在V43單元格設置計算函數公式:=S43-G43;
在V44單元格設置計算函數公式:=S44-G44;
上述設置完成后,具有數據處理程序的檢定記錄就形成,檢定電子秤時就可以使用。
將設計好的具有數據處理程序的電子臺案秤檢定記錄存儲在筆記本電腦中,檢定時,將檢定分度值、最大秤量、最小秤量、準確度等級等電子臺案秤信息,標準器信息及環境溫、濕度錄入檢定記錄對應單元格;檢定時,先進行通用技術要求的檢查,若符合要求在符合后面方框打勾;然后按照檢定記錄中從上到下設計安排的檢定步驟進行,依每個檢定項目順序加載相應載荷L(砝碼),利用閃變法逐一加載附加載荷△L至示值變化一個分度值,在檢定記錄中分別記錄載荷L、示值I和附加載荷△L的數值,當所有檢定測量的數據全部錄入后,檢定記錄就自動計算出每個項目每次檢定的誤差E、修正誤差Ec、重復性ER、鑒別閾等檢定結果。檢定人員根據檢定結果比對檢定規程的技術要求再判定檢定結論。
文章設計的檢定記錄數據處理程序最大優點:一是檢定時,數據處理隨時完成,數據記錄完整時,數據處理結果就出來,節省時間,提高檢定效率;二是檢定規程若無修訂,檢定記錄格式及數據處理程序不需修改;三是檢定記錄設計成一頁,便于檢定數據的記錄及檢定記錄打印、備份,且能節省紙張;四是本檢定數據處理程序設計簡單明了,有利檢定人員借鑒使用。
本文設計的電子臺案秤數據處理程序經多年使用,實用性效果很好,解決了檢定數據處理計算步驟多,計算量大,處理復雜,非常容易計算錯而導致檢定結果失準的問題;本檢定記錄數據處理快又準,節省時間,減少了檢定人員的工作量,可提高檢定工作效率;程序設計介紹詳細、步驟簡單明了,便于大家在檢定、校準工作中參考。