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非常規“替代法檢定”應用于汽車衡等大型衡器檢定的探討與建議

0 引言

替代法檢定，國際建議R76稱之為“標準砝碼的替代”，在汽車衡等大型衡器檢定過程中，主要解決標準砝碼不足的問題。我們知道計量檢定過程中要保證被檢計量器具的準確度，要求砝碼的允差不得大于被檢衡器所加負荷下最大允許誤差的1/3，而采用替代法進行檢定時，經過了多次傳遞環節，誤差容易擴大，檢定工作能否做到數據準確可靠，可以有效量傳就變得重要。替代法檢定中最關鍵的第一步，相關文件如:國際建議R76《非自動衡器》、JJG555-1996《非自動秤通用檢定規程》、JJG539-2016《數字指示秤檢定規程》都給出了比較相應的要求，那就是:“秤量大于1t時可使用其他恒定載荷替代標準砝碼，前提是至少具備1t標準砝碼，或是最大秤量50%的載荷，兩者中應取其大者。在以下條件下，標準砝碼的數量可以減少，而不是最大秤量的50%。若重復性誤差不大于0.3e，可減少至最大秤量的1/3。若重復性誤差不大于0.2e，可減少至最大秤量的1/5.，重復性誤差是將約為最大秤量50%的恒定載荷，在承載器上施加3次來確定的。”之所以選取約50%最大秤量，是規程起草技術機構通過長期大量試驗，經過統計，電子衡器的傳感器在50%Max處出現各主要誤差最大值，所以在此處進行重復性試驗作為替代法檢定的基礎，能夠比較有效保證大型衡器檢定數值的有效可靠。

1 非常規“替代法檢定”的應用

目前我國的大型衡器檢定，隨著經濟發展已經進入機械化的時代，告別了以往大量人工搬運的問題，大大的提高了效率。一般市級的檢測機構基本都能夠利用檢衡車進行檢定汽車衡等大型衡器的檢定，汽車衡多采用吊臂或裝卸叉車的方式，載重一般為20t，車自重不超過20t，使用檢衡車利用替代法，一般都能完成60t左右汽車衡等大型衡器的檢定工作。受限于現有國家道路交通法規，一般載重汽車亦不能超過49t，那么就能夠滿足企業和消費者的需求。下面以常見的SCS-60t汽車衡為例進行分析簡單介紹非常規的替代法檢定并簡單分析其是否可以滿足標準器誤差不大于被檢衡器MPE的1/3, SCS-60t汽車衡檢定分度值e=20kg，分度數n=3000。

首先利用載有砝碼的檢衡車，對該秤進行3次重復測量，車重 (含砝碼) 約35t，符合相關規程約1/2Max的要求，經過3次測量得到重復性為0.3e，可以進行2次替代，按規程1/3Max=20t。稱量檢定過程首先取下和檢衡車質量近似砝碼15t置于汽車衡上，測量該處誤差，由于15t≤1/3Max，固此處重復性帶來誤差我們也認為其≤0.3e，經過多次試驗取其0.2e。然后撤下砝碼將檢衡車置于汽車衡上，通過增減相對較小質量的砝碼使其與之前放置砝碼誤差一致。衡器在此位置的最大允許誤差為MPE=1.0e，替代誤差約為重復性誤差等于0.2e，則此時滿足標準器誤差與被檢衡器誤差1/3的關系。接下利用小叉車來將砝碼重新置于車上，汽車衡上的總重達到35t，大約等于1/2Max，測量此時誤差后可以將整車駛出汽車衡。將現場準備好的可用做替代物較短車輛，添加重物后駛入汽車衡通過增減相對較小質量的砝碼使其與之前放置砝碼誤差一致。衡器在此位置35t的最大允許誤差為MPE=1.0e，替代誤差為重復性誤差的疊加，當各重復性誤差不同時，應滿足下面的關系:

 

此處由于極差法測量的重復性誤差會略大于貝塞爾公式 (多次測量) 的重復性誤差, 所以此處0.36e略大于0, 33e, 亦可視為此時滿足標準器誤差與被檢衡器誤差1/3的關系。

最后根據現場汽車衡磅面長度，選擇將檢衡車與砝碼重新駛入汽車衡，完成整個檢定過程的進程。衡器在此位置60t的最大允許誤差為MPE=1.5e，替代誤差為Er=槡Er12+Er22=槡0.2e2+0.3e2=0.46e，被檢衡器誤差的1/3為0.5e，所以滿足標準器誤差與被檢衡器誤差1/3的關系。

在進行替代法檢定過程中，離不開數據的處理，如何確定替代物誤差與之前砝碼誤差一致呢?在實際工作中一般采取兩種方法:方法一，取替代物重量與砝碼實際重量質量差不超過10e，則在秤臺上放置與標準砝碼重量接近的替代物 (誤差不超過10e) ，測定此時稱量誤差I2，則替代物化整前的示值P=I2+0.5e-Δm2，那么替代物的實際質量

 

例如:標準砝碼為m=10000kg，顯示值I1=10000kg，檢定分度值e=10kg，附加小砝碼Δm1=4kg，則ΔE1=I1+0.5e-Δm1-m=10000+0.5×10-4-10000=1kg，若加入替代物顯示值I2=10070kg，附加小砝碼=2kg, P=I2+0.5e-Δm2=10070+0.5×10-2=10073kg，那么替代物的實際質量=10073-1=10072kg。通過數據處理，可以得出替代物的實際質量值。

方法二，一般采用比標準砝碼質量略小替代物。首先記錄砝碼誤差后，附加小砝碼Δm不用取下，然后放置替代物，逐步添加替代物直到與之前放置砝碼時出現相同的誤差即可。在添加過程中，可以使用檢測機構自身的砝碼進行組合，將其也一并視為替代物。

2 問題探討與建議

當然替代法在汽車衡等大型衡器檢定過程中也存在不少難題，正如前文所說，這種檢定方法一般都能完成60t左右汽車衡等大型衡器的檢定工作，但是如果超過60t，到100t以上的汽車衡檢定還是需要利用更多的標準砝碼。原因在于，汽車衡的秤體空間有限，一般100t以下長約16米，而我們檢衡車長度大概在12米，僅僅剩余4米，是無法放置大重量的替代物的，而且即便能夠放置，由于偏載也會加大誤差。所以當遇到大秤量的汽車衡時，搬運更多的標準砝碼就成了必須去做的事，這樣一來需要大量人力物力，二來使得檢定時間變得很長，運輸砝碼往往都要1天時間。目前檢定規程要求實現對衡器最大秤量 (滿量程) 檢定，并且大部分衡器都屬于貿易結算，必須進行強制檢定，所以目前急需從多方面入手解決這一問題:第一，由于今年來對于道路運輸超限超載的嚴查，以及相關標準出臺，作為強制檢定工作計量器具的汽車衡是需要重點監管、落實責任的，目前使用的汽車衡應該對其最大秤量進行限制，過高的秤量與整體政策導向并不符合，新出廠的汽車衡應該在生產企業環節控制其最大秤量，許多國家對汽車衡最大秤量在60t就足夠了，這一點也值得我們借鑒。第二，從檢定規程上實行，以實際檢定的秤量值出具相應的檢定證書，不再規定滿量程檢定，核心是確保經過檢定的數據準確可靠。以上建議是個人一孔之見，難免偏頗、疏漏，現冒昧提出，僅供參考。