替代法在大型衡器檢定中的應(yīng)用

在衡器的檢定中，常規(guī)的量值傳遞方法為直接比較法，將準(zhǔn)確度等級較高的砝碼量值傳遞給較低準(zhǔn)確度等級的砝碼再傳遞到使用的衡器裝置。實(shí)際的檢定過程中，采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定更加準(zhǔn)確，但會顯著增加運(yùn)輸和吊裝成本，經(jīng)濟(jì)性過高，所以經(jīng)常采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼替代法進(jìn)行檢定。

1、替代法簡介在大型衡器的檢定中，使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行檢定時不僅步驟煩瑣，而且工作量大。所以，實(shí)際在進(jìn)行稱量、偏載檢定時，可以使用替代物替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼。替代法檢定過程如下：

①將檢定現(xiàn)場所有的標(biāo)準(zhǔn)砝碼放置被檢衡器上，檢定至需要進(jìn)行替代的秤量點(diǎn)，記錄下該點(diǎn)誤差和確定化整前誤差（閃變點(diǎn)）所用小砝碼的數(shù)量。

②將標(biāo)準(zhǔn)砝碼卸下，將替代物加到衡器承載器上，并通過加減小的替代物達(dá)到該秤量點(diǎn)，此時“閃變點(diǎn)"處所用小砝碼要與替代前的一致。再向衡器加上前面被替代下來的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，進(jìn)行更大秤量的檢定，直至所有的標(biāo)準(zhǔn)砝碼又都加到衡器上，再進(jìn)行砝碼替代。

③重復(fù)替代幾次，直至衡器的大秤量。

替代法過程中會產(chǎn)生一定的誤差，誤差主要是由被檢衡器檢定過程中重復(fù)性稱量造成的，故替代法對替代物屬性提出相應(yīng)要求。替代物一般為質(zhì)量恒定的載荷，如規(guī)格型號固定的鋼板，也可以用可注水的罐體。以某臺大秤量為60t，檢定分度值e=20kg的電子汽車衡為例。以衡檢車作為替代物，重量約為30t，在秤臺上停放三次，依次加上附加小砝碼2kg，用閃變點(diǎn)法測出每次車輛稱重示值，計(jì)算出重復(fù)性為4kg，為0.2e。按規(guī)程要求，此時使用的砝碼質(zhì)量可以減少到大秤量的1/5，即為12t。要檢定到滿量程，需要進(jìn)行4次替代。將12t砝碼置于秤臺上，記錄儀表讀數(shù)，用2kg小砝碼做閃變法消除化整誤差。使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鋼板累計(jì)質(zhì)量為12t置于秤臺上，用2kg小砝碼做閃變法消除化整誤差，使其與標(biāo)準(zhǔn)砝碼的讀數(shù)一樣，則該鋼板組在本次檢定中可以替代砝碼使用。重復(fù)操作，替代4次，再加上12t標(biāo)準(zhǔn)砝碼可以完成滿量程檢定。在進(jìn)行偏載檢定時，可使用電動叉車作為載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼。電動叉車移動方便，質(zhì)量恒定，可以有效減少操作時間。

2、重復(fù)性的要求根據(jù)國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG539-2016《數(shù)字指示秤》，當(dāng)秤在其使用地點(diǎn)進(jìn)行檢定時，可以用替代物（其他質(zhì)量穩(wěn)定的載荷）來替代部分標(biāo)準(zhǔn)砝碼。對大型電子汽車衡進(jìn)行示值誤差檢定時，可使用恒定質(zhì)量固體替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼。在進(jìn)行偏載測試時，可用其他穩(wěn)定載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼。在實(shí)際的檢定工作中，常使用電動叉車來作為替代物，可以大大減少工作時間，增加檢定效率。對標(biāo)準(zhǔn)砝碼也有一定要求。當(dāng)被檢衡器的大秤量大于1t時，可使用其他恒定載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼，前提是至少具備1t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或是秤量50%的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，兩者中應(yīng)取其大者。在以下條件下，標(biāo)準(zhǔn)砝碼的數(shù)量可以減少，而不是秤量的50%：若重復(fù)性不大于0.3e，可減少至秤量的1/3；若重復(fù)性不大于0.2e，可減少至秤量的20%。重復(fù)性是將約為大秤量50%的載荷在承載器上施加3次來確定的。對于檢定大秤量60t，小分度值為20kg的電子汽車衡來說，可先配備30t的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，在30t秤量點(diǎn)測量其重復(fù)性，在重復(fù)性符合要求時，可以使用替代法進(jìn)行檢定。

3、允許誤差要求檢定用的標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差應(yīng)不大于被檢衡器允許誤差MPE1/3。以SCS-60T電子汽車衡為例，其秤量Max＝60t,分度值e＝d＝20kg,分度數(shù)n＝3000。下面用M12級1000kg砝碼對該電子汽車衡進(jìn)行檢定，驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差能否滿足要求。若衡器的重復(fù)性為0.1e，要求具有12t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，是衡器秤量的1/5，需要4次砝碼的替代，才能完成對衡器秤量的檢定。前一次砝碼的替代應(yīng)該在12t秤量處進(jìn)行，衡器此秤量的允許誤差MPE為1.0e，標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E1為12個M12級1000kg砝碼的允許誤差±1.2kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。砝碼的二次替代應(yīng)該在24t秤量處，此秤量的允許誤差MPE為±1.0e,此時標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E2等于24個M12級1000kg砝碼的允許誤差±2.4kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。三次砝碼的替代應(yīng)該在36t稱量處進(jìn)行，衡器此稱量的允許誤差MPE為±1.0e，標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E4為36個M12級1000kg砝碼的允許誤差±3.6kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。四次砝碼的替代應(yīng)該在48t秤量處進(jìn)行，衡器此秤量的允許誤差MPE為±1.5e，標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E4為48個M12級1000kg砝碼的允許誤差±4.8kg，小于衡器允許誤差MPE±30kg的1/3。若衡器的重復(fù)性為0.3e，要求具有21t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，是衡器秤量的35%，需要二次砝碼的替代才能完成對衡器大秤量的檢定。標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E1為21個M12級1000kg砝碼的允許誤差±2.1kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。砝碼的二次替代應(yīng)該在42t秤量處，此秤量的允許誤差MPE為±1.5e,標(biāo)準(zhǔn)砝碼誤差E2為42個M12級1000kg砝碼的允許誤差±4.2kg，小于衡器允許誤差MPE±30kg的1/3。

4、結(jié)論綜上所述，在滿足重復(fù)性要求的前提下，合理選取替代物，使用替代法進(jìn)行大型衡器檢定，可以提高檢定效率，有效降低檢定成本，能夠滿足替代物測量誤差不大于被檢衡器允許誤差MPE1/3的要求，是一種方便便捷可取的方法。