一、引言
準確度是一臺電子定量秤最基本的參數, 也是檢驗一臺電子定量秤是否合格的首要指標。如何提高電子定量秤的稱重性能, 即如何利用科學的方式和方法對電子定量秤進行檢定, 從而尋找控制允許誤差的方法是本文研究的重點。本文研究的電子定量秤, 不是單一的稱重衡器, 它是將機械、電氣、電子、計算機、自動控制與衡器融為一體的智能機電結合計量設備。本文從電子定量秤的準確度等級入手, 探討電子定量秤的檢定方法, 舉例分析電子定量秤的準確度對最大允許偏差mpd的影響。
二、基本概念
(一) 最大允許偏差
規程規定最大允許偏差有三種:
(1) 每次裝料與裝料平均值的最大允許偏差mpd;
(2) 裝料平均值與裝料預設值的最大允許預設值偏差mpse;
(3) 靜態試驗和影響因子試驗的最大允許偏差mpe。
允許誤差限的基礎是最大允許偏差mpd。
(二) 準確度等級的參考值Ref (x) 和準確度等級X (x)
國家規定自動衡器準確度等級的分類方法, 主要按照衡器使用中的相對誤差將衡器的準確度等級分為:0.1級、0.2級、0.5級、1級、2級和5級。等級指定因子為 (x) , (x) 可以選取以下數值1×10k, 2×10k, 5×10k, k為整數或零。
準確度等級參考值Ref (x) 只適于在型式評價階段, 進行靜態和影響因子試驗時使用。通過試驗取得數據, 計算出自動裝料衡器的準確度等級是否和參考值一致, 從而判斷自動衡器是否合格, 是否存在質量問題。
實際準確度等級X (x) 是自動衡器最終的準確度等級。它是在確定準確度等級的參考值Ref (x) 后, 對自動衡器預期裝料的物料試驗, 并由計量部門根據物料試驗的結果最終確定的準確度等級。自動衡器的實際準確度等級應不高于其準確度等級的參考值, 即X (x) ≥Ref (x) 。
(三) 型式評價 (定型鑒定)
為確定衡器的型式是否予以批準, 或者是否應簽發拒絕批準文件, 而對該衡器型式進行的一種檢查和試驗。
(四) 首次檢定
對未曾檢定過的衡器所進行的一種檢定。
(五) 后續檢定
衡器首次檢定后的任何一種檢定, 它包括強制性周期檢定、修理后檢定和周期檢定有效期內的檢定。
(六) 使用中檢驗
為檢查衡器的檢定標記或檢定證書是否有效、保護標記是否損壞、檢定后衡器是否遭到明顯更改, 以及其誤差是否超過使用中最大允許誤差所進行的一種檢查。
三、各準確度等級的允許誤差限 (如表1~表5 所示)
表1 X (0.1) 級自動裝料衡器的允許誤差限 下載原表
表2 X (0.2) 級自動裝料衡器的允許誤差限 下載原表
表3 X (0.5) 級自動裝料衡器的允許誤差限 下載原表
表4 X (1) 級自動裝料衡器的允許誤差限 下載原表
表5 X (2) 級自動裝料衡器的允許誤差限 下載原表
四、電子定量秤的檢定
(一) 計量器具的控制
(1) 控制衡器的分度值:選擇控制衡器的顯示器的分度值應不超過裝料等于最小秤量的使用中檢驗的最大允許偏差的0.125倍。
(2) 裝料次數 (抽取的袋數) , 如表6所示。
表6 裝料次數 下載原表
(3) 準確度等級的確定
1) 對于裝料的每一個預設值, 確定預設值誤差 (即設定誤差se=ΣM/n-Mp, Mp為裝料預設值) 和X (1) 級的最大允許預設值誤差mpse (1) 。然后計算裝料的每個預設值的[se/mpse (1) ]。
2) 對于每一個裝料預設值, 確定每次裝料與裝料平均值的最大實際偏差 (md) 和X (1) 級每次裝料與平均值的最大允許偏差mpd (1) 。然后計算裝料的每個預設值的[md/mpd (1) ]。
3) 由1) 中確定[se/mpse (1) ]的最大值[se/mps (1) ]max。
4) 由2) 中確定[md/mpd (1) ]的最大值[md/mpd (1) ]max。
5) 確定準確度等級X (x) 使得
(4) 裝料質量的測定和計算
控制衡器分辯率d太大, 可以使用閃變點方法計算裝料真值, 方法如下:
1) 記錄下某一載荷L在控制器的示值I;
2) 連續加放如0.1d的附加砝碼, 直到衡器的示值明顯地增加一個分度值, 變成 (I+d) , 此時記下加到控制衡器上的附加載荷ΔL;
3) 用下述公式得到化整前的真正的示值P。
五、參考顆粒質量的修正對最大允許偏差mpd的影響
自動裝料衡器在對顆粒較大的物料進行稱量時, 即當裝料的參考顆粒質量與自動裝料衡器的最大允許偏差相當時, 允許將自動裝料衡器的最大允許偏差按照一定的規則適當地放寬。具體的方法是當物料的參考顆粒質量超過使用中檢驗的最大允許偏差mpd的0.1時。由于表1中得出的最大允許偏差可以在增加1.5倍的參考顆粒質量。但要注意在進行參考顆粒質量修正后, 放寬的最大允許偏差的最大值不應超過 (x) ×9%。 (x) 是等級指定因子, (x) 為1×10k, 2×10k, 5×10k, k為整數或零。也就是說:X (1) 級的自動裝料衡器其最大允許偏差放寬后, 使用中檢驗最大允許偏差mpd的最大值不應超過9%, X (0.5) 級的自動裝料衡器其最大允許偏差放寬后, 使用中檢驗最大允許偏差mpd的最大值不應超過4.5%, X (0.2) 級的自動裝料衡器其最大允許偏差放寬后, 使用中檢驗最大允許偏差mpd的最大值不應超過1.8%, X (0.1) 級的自動裝料衡器其最大允許偏差放寬后, 使用中檢驗最大允許偏差mpd的最大值不應超過0.9%。
參考顆粒的質量是從稱量的一個或多個載荷中選取出的十個最大基本顆粒 (片粒) , 這十個最大顆粒質量的平均值就是參考顆粒質量。
舉例:組合衡器的準確度等級為X (0.5) 級, 稱重單元的最大秤量Max=100g, 最小秤量Min=10g, 最小額定裝料=50g。
被稱物料:花生果, 參考顆粒的質量為2.9g。
(1) 當裝料質量M=250g
使用中的最大允許偏差mpd0.5=mpd1× (x) =9g×0.5=4.5g。
由于參考顆粒質量 (2.9g) >0.1×mpd0.5, 應當對最大允許偏差修正mpd修正。
修正后的最大允許偏差mpd修正=mpd0.5+1.5倍參考顆粒質量=4.5+1.5×2.9=8.85g。
又因為此時的最大允許偏差mpd修正=8.85g, 小于M× (x) ×9%=250g×0.5×9%=11.25g。
所以最大允許偏差mpd修正就按照修正后的結果執行, mpd0.5=mpd修正=8.85g。
(2) 當裝料質量M=100g
使用中的最大允許偏差mpd0.5=mpd1× (x) =4.5g×0.5=2.25g。
由于參考顆粒質量 (2.9g) >0.1×mpd0.5, 應當對最大允許偏差修正mpd修正。
修正后的最大允許偏差mpd修正=mpd0.5+1.5倍參考顆粒質量=2.25+1.5×2.9=6.6g。
又因為此時的最大允許偏差mpd修正=6.6g, 大于M× (x) ×9%=100g×0.5×9%=4.5g。
所以最大允許偏差mpd修正就按照4.5g執行, 而不是6.6g。
(3) 當裝料質量M=4000g
使用中的最大允許偏差mpd0.5=mpd1× (x) =4000g×1.5%×0.5=30g。
由于0.1×mpd0.5=3.0g, 考顆粒質量 (2.9g) <0.1×mpd0.5, 不必對最大允許偏差mpd修正, 最大允許偏差mpd0.5仍然為30g。
六、結束語
本文通過總結本公司重力式定量包裝秤 (電子定量秤) 的檢定方法, 提出電子定量秤準確度對最大允許誤差mpd的影響, 期望對定量包裝秤的使用者解決在檢定過程中出現的精度問題能有所幫助。本文僅供大家參考, 不足之處, 望廣大同仁予以批評指正。