電子汽車衡示值誤差策略結果的不確定度研究

欒 峰，王利華

（鄒城市計量檢定測試所，山東 濟寧 273500）

0 引言

電子汽車衡屬于一項新型的電子衡器，本身有著顯示直觀、功能全面、準確性高和稱量迅速的特征，在工業、商業和建筑以及集貿市場等行業計量方面得到了十分廣泛的應用，是一項效果良好的計量器具。動態汽車衡也被叫作動態公路車輛自動衡器，采取整車稱量方式和軸重稱量方式。可稱量行駛期間的動態車輛總重量以及軸重的自動衡器分成了兩方面，分別是整車稱量以及軸稱量，整車稱量的動態汽車衡外形和靜態電子汽車衡一樣，所以被叫作動靜兩用的電子汽車衡[1]。文章介紹了動態電子汽車衡示值誤差測量結果。

1 電子汽車衡的結構以及運行原理

稱重傳感器、稱重顯示儀表、接線盒等部件相互組合形成了電子汽車衡，相關人員依照基本情況對打印機、計算機以及大屏幕顯示器等設備合理配置，將稱重貨物以及載重車輛放置于秤臺，基于重力作用下，稱重傳感器的彈性體出現了變形現象，貼附在彈性體中的電阻應變片也隨之發生變形，通過轉換測量電路，輸出和質量數值形成比例的電信號，經由信號轉換、放大后借助儀表微處理器處理稱重信號，稱重儀表內呈現出質量數據[2]。從實際情況來看，電子汽車衡的原理和電子秤原理是一樣的，主要是采取壓感元件改變電流方式檢測質量，因此電子汽車衡其實就是一項大型的電子秤，結構與電子秤相同。電子汽車衡內部電路內包含壓力傳感器，外部有特定的外殼以及顯示電子屏，在尚未供電的情況下也可以應用[3]。實質上，電子汽車衡是檢測重力的儀器，采取G＝mg公式對物品質量加以計算，大多數人員是利用調整g值轉變測量數據，g并不屬于常量，不過電子汽車衡的g值為固定性特征，相關人員在有效調整g值的基礎上轉變測量數據。所以在應用電子汽車衡的過程中，應當將各項g值當成基本的調整水準。

2 電子汽車衡示值誤差不確定度影響因素

2.1 影響秤體的因素

電氣汽車衡的秤體自由度決定了計量數據的準確性，比如，秤體兩端的纖維螺栓以及坡道之間間隙不大，秤臺難以處于良好的擺動狀態。假如秤體與坑體之間縫隙內存在非常多雜物或者是塵土的情況下，不確定度將會被影響[4]。而且在現場檢查過程中，結合標準的檢查要求依次加載稱量點，在加載某項特定稱量點的情況下，稱量顯示數值隨之增加，產生該種現象的具體原因是電子汽車衡安裝限位螺栓期間，與頂板之間尚未留出足夠的空隙，所以增加了載荷程度，秤體出現不良變形問題[5]。

2.2 影響稱重傳感器和稱重顯示儀表的因素

在電子測量儀稱重傳感器和顯示儀相互連接的過程中，當稱重顯示儀發生錯誤顯示以后，難以開啟計量模式。在秤臺上方增加壓力以后，儀表內的顯示器顯示數值穩定性不佳，這是由稱重傳感器和顯示儀器之間的焊接磨損引起的。在秤體壓縮變形上升到相應程度的情況下，頂板與限位螺栓孔隙隨之變小，產生了頂死情況。電子汽車衡的計量儀秤發生側向力，顯示儀表的數值增加[6]。在稱重傳感器電阻應變片以及彈性體性能出現變化以后，都會引起稱重顯示儀表中準確程度發生誤差等不良現象，參數準確性降低。

2.3 影響稱重傳感器和稱重的環境和人為因素

電子汽車衡對于環境和人為因素提出了十分嚴格的要求，當稱重傳感器和秤臺以及顯示儀表、計算機等設備無可靠性接地時，將會因為各項接地點電位差不同而影響到系統本身的準確性，在沒有保持穩定空氣狀態的情況下，傳感器和顯示儀表顯示出來的數據不準確，基于此，就要求稱重傳感器和顯示儀表保持良好通風現象，為實施零件散熱提供良好幫助[7]。而且在人工操作電子汽車衡的過程中，務必強化操控能力，以免因為人為操作不到位而引起電子汽車衡計量偏差現象。

3 電子汽車衡誤差形成分析

3.1 外觀檢查

對于相關檢查人員來講，需要做好秤體外形檢查工作，檢查是否存在變形和裂縫等問題，限位螺母縫隙是否符合要求，查看秤體周圍以及底部是否有雜物堵塞，并查看多節搭接的牢固性，通過檢驗以上外表，判斷秤體是否與規范性地檢定規程要求相一致。

3.2 零點漂移

在電子汽車衡稱量期間，當長時間受到沖擊荷載影響以后，傳感器空載輸出信號發生相應的改變，特別是沖擊荷載本身具有不確定性，大小不同，在這一現狀下，將使傳感器空載輸出信號發生改變，最終形成零點漂移，從而影響了電子汽車衡稱量的準確性，增加誤差現象出現概率[8]。

3.3 線性變化

電子汽車衡稱重傳感器輸出信號和承受的載荷，從理論上具有一定的線性關系，和相應輸出電壓之間是非直線關系。在這一情況下，需要有針對性地分析該項部分稱量點誤差較大的問題，通過合理應用分段校準秤量程，科學化控制傳感器的非線性輸出引起的稱重誤差，將稱重誤差徹底消除，以此確保電子汽車衡稱量的準確性和可靠性[9]。在實施電子汽車衡檢定工作期間，以較小秤量、最大秤量和最大允許誤差改變秤量為基準點，示值誤差是基值誤差，具體誤差大小應當與電子汽車衡檢定規程內有關于秤量內的最大允許誤差基本標準相符合，以此保障電氣汽車衡稱量的準確性。

3.4 重復性誤差

電子汽車衡重復性測試期間，應當做好最大稱量和50%最大稱量實施測試工作，兩組作業需要重復三次，每一次和任意兩次示值之間不可以超過該項稱量的允許誤差絕對值，重復性檢驗周圍溫度、濕度以及風力等形成的重復性誤差。

4 不確定度評定測量方式

（1）環境條件。測試工作必須處于十分穩定的環境溫度下實施，一般表現為正常環境溫度，除非另外有相關的規范。在具體的測試過程中，重點記錄極限溫度之差，不可以超出衡器允許溫度范圍的1/5，變化速率不可以超出5℃/h，在這一現狀，溫度十分穩定，測試過程中必須確保被檢測衡器上無水汽凝結。

（2）測量標準。M1～M12等級砝碼，1～1 000 ㎏砝碼質量最大允許誤差表現為±（500～100 mg）。

（3）被檢測對象。以最大秤量是30 000 ㎏，分度值e是20 ㎏的動態電子汽車衡舉例說明。

（4）測量階段。在靜態稱量期間，主要是應用遞增方式將標準砝碼添加到被檢測動態電子汽車衡秤臺中，一直到最大秤量，完成加載環節內各項稱量點的檢定和校準以及檢驗作業。通過使用遞減的方式，把被檢測動態電子汽車衡秤臺中的砝碼從最大秤量一直遞減到零點，完成卸載期間的不同稱量點檢定以及校準和檢測。動態秤量階段是基于被檢測動態電子汽車衡處于動態模式下實施的，使用的設備是已知車重的參考車輛，開啟動態稱量程序以后，參考車輛的各項輪軸依次通過被檢測動態電子汽車衡的承載器，在車輛完全通過了承載器以后，被檢測動態電子汽車衡可以清楚地判斷出車輛軸組類型，將單軸質量和整車總質量體現出來，以此獲取動態軸承稱量誤差與動態整車總質量稱量誤差[10]。

5 電子汽車衡示值誤差策略結果的不確定度改進策略

5.1 規范應用，強化維護保養力度

在電子汽車衡日常操作期間，需要加強維護以及保養力度。動態電子汽車衡是使用頻率而且承重特別大的機械設備，因此在具體的應用期間造成的損耗程度也是非常大的，基于此，就需要加強對其的養護和保養力度，以免電氣汽車衡在測量期間發生不確定度誤差現象。可以結合實際情況引進合理的維護保養方式，比如，每一次使用完成以后檢查數據線的完好程度，如果出現數據線斷裂，就必須及時進行更換，否則數據線斷裂會使顯示儀表中的數據無法顯示出來，傳感器也會產生校對問題。派遣專門的檢修人員對動態汽車衡內部電子儀器靈敏度進行調整，更新電阻等其他受損零件，更換不可以繼續使用的零件，獲取準確的計量數據，強化秤臺維護力度，保持良好的整潔性，結合不同臺面磨損現象選取合理的油漆實施補刷作業，派遣專人清理縫隙，避免灰塵和雜物等異物卡住秤臺，對秤臺計量準確性產生不良的影響。

5.2 確保接地保護可維護衡器的安全性

大多數的動態電子汽車衡使用環境一般是露天空地，因此經常受到周圍惡劣天氣或自然災害影響而引起的損壞故障。基于此，在安裝動態電子汽車衡期間，應當加強接地安全防護力度，保持衡器的安全性。比如，有效連接穩壓器和稱重儀表等設備外殼以及大地表面，以免產生干擾和漏電現象，保持干擾儀器處于穩定運行的狀態。而且在接地過程中保證稱重傳感器、接線盒以及秤臺等設備零件的全部接地，加強設備和設備之間連接性，形成完善的接地網絡。完成全部的設備安裝作業以后，安排巡檢人員再檢查各項線路，以降低安全隱患出現概率[11]。在巡視檢查期間，如果發現電子汽車衡某項零件和設備存在問題，就必須及時上報，提出解決對策，安裝漏電保護設備保護電源線路，以免漏電或者被雷電擊中，以此確保電子汽車衡不會因為雷電暴雨天氣而受到不良影響。

5.3 提升數據的準確性

在應用電子汽車衡實施操作作業期間，經常出現顯示器儀表顯示數據的誤差，對秤量環節產生一定的影響。比如地磅安裝質量較差、秤臺地基之間存在異物、接線盒傳感器以及顯示儀表等設備零件受損，護坡和秤臺之間存在摩擦等，這些都會引起動態電子汽車衡計量稱重誤差。基于此，就需要采取合理措施，全面控制電子汽車衡計量環節存在的各項誤差。在選擇和購買儀器時，必須選取質量好、信譽度高的動態電子汽車衡廠商的產品，以免因為電子汽車衡自身質量問題而影響使用[12]。在安裝設備期間，聘請專業人員以及儀器生產廠商設計制作工人相互配合安裝，以免安裝階段產生操作誤差和漏洞，為儀器構建良好環境，減少儀器損耗，獲取準確的測量數據。安裝完成以后，調試運行電子汽車衡，將實際情況匯報給計量檢定部門進行檢驗，審批以后正式運營使用。在后期操作和使用期間，依照標準要求應用，并定期對其進行維護，降低儀器誤差。

6 結束語

從以上論述來看，電子汽車衡是重要的大型貨運的測重設備，電子汽車衡的準確程度影響到貨運各方的切身利益，所以為了提升社會經濟發展水平，采用精準的測重儀器是基本要求[3]。因此，要想保證電子汽車衡準確性，就要做好使用和保養工作，同時做好防作弊的措施，讓電子汽車衡成為服務貨運測重的可靠設備，使其發揮出應有的效果和功能。■