由于科技高速發(fā)展和應(yīng)用水平提高,電子秤產(chǎn)品數(shù)字化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化將成為世界電子秤工業(yè)的發(fā)展方向和重點。由于OIML R76-12006 (E)版允許對模塊給出型式批準證書, 因此對基于模塊方案的電子秤在型式批準時,只要 提交模塊型式批準證書和相關(guān)信息,’由結(jié)構(gòu)按電子秤要求對提交模塊與整秤間兼容性是否滿足要求 和進行一些只要在整秤條件下才能完成的一些測 試即可獲得整機型式批準證書(許可證)。這為電子秤生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)、設(shè)計提供了更為廣闊的發(fā)展 空間,而作為我國計量技術(shù)機構(gòu)在對由模塊法組 裝的電子秤進行型式評價試驗工作時,可依據(jù)新版 國際建議進行兼容性核查。
在進行兼容性核查時,需要對電子秤、所選的 模塊的性能數(shù)據(jù)進行檢查,以判斷使用所選擇的 模塊是否能夠達到電子秤的預(yù)期計量性能。電子秤典 型的模塊有稱重傳感器、稱重儀表(稱重指示 器)、模擬或數(shù)字數(shù)據(jù)處理裝置、稱重模塊、終端 和主要顯示器。筆者主要談?wù)劮Q重儀表與電子秤兼 容性的想法。
稱重儀表的作用是將稱重傳感器獲得的電壓 或電流信號經(jīng)過放大處理后,以數(shù)字顯示的形式 顯示電子秤秤臺上物體的重量。一般的稱重儀表均 由A/D轉(zhuǎn)換電路(包括模擬放大、濾波、A/D芯 片)、CPU處理器、數(shù)字顯示器、鍵盤及打印和通 訊等擴展接口組成。稱重儀表是電子秤的關(guān)鍵, 稱重儀表的優(yōu)劣直接影響到電子秤的質(zhì)量。因 此,在進行兼容性檢查之前,首先必須保證作為電子秤關(guān)鍵部件之一的稱重儀表具有相應(yīng)的型批證 書和整套試驗數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)不完全,兼容性檢 查的相應(yīng)的項目無法完成,此時就需要補充數(shù)據(jù) 或按整機的模式進行型批試驗。對于生產(chǎn)廠商和 計量技術(shù)機構(gòu)認真了解兼容性檢査的要點是必要 的。
1.電子秤有關(guān)的參數(shù)要求
當生產(chǎn)廠家利用已經(jīng)分別取得型批證書的稱 重傳感器和稱重儀表組裝一臺完整的電子秤時,該電子秤應(yīng)當具有的計量參數(shù)及技術(shù)參數(shù),如表1所示。
修正系數(shù)Q>1是對偏載(載荷的不均勻分 布)、承載器的靜載荷、初始置零范圍及添加皮重 可能產(chǎn)生的影響的考慮,采用如下公式計算:
Q=(Max+DL+ISZR+NUD+T+)/Max
2.稱重儀表有關(guān)參數(shù)要求
為了確保稱重儀表能夠正確的顯示稱量結(jié)果, 并滿足電子秤所規(guī)定的計量性能和技術(shù)要求,則需 要如下有關(guān)的技術(shù)參數(shù):
(1)準確度等級,如表2所示
準確度等級,包括溫度范圍及濕度穩(wěn)定性評 價,必須滿足電子秤(WI)的要求。
(2)最大允許誤差系數(shù)
表2相應(yīng)的準確度等級
如果型式批準證書中沒有規(guī)定稱重儀表的最 大允許誤差系數(shù)值,那么Pind=0.5。如果單獨規(guī)定 該系數(shù)可以是0.3≤Pind≤0.8的值。
(3)溫度限定
如果型式批準證書中沒有規(guī)定稱重儀表的溫 度范圍,那么溫度范圍下限值Tmin=-l0℃,溫度范 圍上限值Tmax=+40℃如果廠家有特殊規(guī)定要求, 可以對溫度范圍進行限定。
(4)最大檢定分度數(shù)
對于每個稱重儀表,其最大分度數(shù)nind應(yīng)不小 于衡器的檢定分度數(shù)n:
nind≥n
對于多稱量范圍或多分度衡器,該要求適用 于任何單獨的稱量范圍或局部稱重范圍:
nind≥ni
在用于多稱量范圍或多分度值的情形,這些 功能必須包括在已經(jīng)型式批準的稱重儀表中。
(5)與電子秤相關(guān)的電氣參數(shù) 以上參數(shù)中特別指出的是稱重儀表每個檢定 分度值的最小輸人電壓Au-。它是指稱重儀表對 最小輸入電壓信號進行真實反映的能力,它代表 了儀表的絕對準確度,也決定了電子秤的檢定 分度值的最小適用電壓值。在儀表量程不變的情 況下,最大輸入電壓信號與檢定分度值對應(yīng)的最 小電壓信號之商,可用符號Nm表示,它代表了 儀表的相對準確度。
對應(yīng)于非自動衡器e和n,我們通過對比發(fā) 現(xiàn)同一個準確度等級的不同稱量段之間存在一 定的聯(lián)系。例如一個n=3000的III級電子秤0 ~ 500e, 500e~2000e, 2000e ~ 3000e 分別對應(yīng)的允 差為±0.5e,± l.Oe, ± 1.5e,而與之相同準確度等級的儀表在這低、中、高三個稱量段對應(yīng)的允 差分別為±0.25e,±0.5e, ±0.75e。顯而易見, 電子秤在中稱量段的允差與其檢定分度值是1 : 1的 關(guān)系;而儀表在低稱量段的允差與電子秤檢定分度 值是1 : 4的關(guān)系。那么,我們就可以將儀表的最 小檢定分度值確定為與其低稱量段的允差相同。 借鑒以上關(guān)系,當知道儀表的Δumin和Nmax,通過 簡單的計算,可以獲取電子秤e的最小電壓信號,n 的適應(yīng)范圍,同時也為配套稱重傳感器、供橋電 壓等性能參數(shù)提供參考意見。
(6)連接電纜
兼容性檢査要求給出某種材料(銅,鋁等) 單芯電纜線的長度與單位橫截面(m/mm2)的比值。 對其他情形必須根據(jù)電纜長度(m)、截面積(mm2)、 導(dǎo)電材料參數(shù)和每個芯線最大電阻(ft)計算出該比 值。我們知道稱重傳感器與稱重儀表之間有兩種 連接方式一四線制和六線制。R76中只對六線制 的連接方式提出了要求,這是因為隨著溫度變化 引起電纜線電阻變化從而導(dǎo)致傳感器激勵電壓變 化,為了保證供橋電壓的真實值,在如今電子秤應(yīng) 用領(lǐng)域往往采用六線制連接方式。
從以上稱重儀表和電子秤兼容性檢查的內(nèi)容來 看,工作量還是比較大的,只有所有項都滿足或 成立,才能表明所選擇的稱重儀表滿足電子秤所規(guī) 定的計量性能。在申請型批中,不僅需要計量技 術(shù)機構(gòu)對其進行認真地審查,生產(chǎn)廠家更要盡可 能配合提供相關(guān)的技術(shù)參數(shù),這樣才可為后續(xù)的 型式評價試驗工作節(jié)省大量的人力、物力。只有 認識到對電子秤各主要模塊進行兼容性檢查的重要 性,才能更好地滿足各行各業(yè)對電子秤使用的需求。