减小衡器检定误差的策略探究

彭振成

（湖南省计量检测研究院 湖南省长沙市 410014）

前言

衡器的工作原理是杠杆原理或胡克定律，其在我国医疗、商业、农业、工业等领域均有着较为广泛应用，但在衡器的具体应用中，多种因素均可能影响其准确度，而为了尽可能消除这种影响，正是本文围绕减小衡器检定误差策略开展具体研究的原因所在。

1 衡器检定误差来源

1.1 衡器检定替代方法

衡器检定很容易出现指标祛码数量不足情况，这时检定工作的开展便需要引入替代方法，如一次替代、增砣检定替代，但由此带来的衡器检定误差必须得到重视。以一次替代法为例，一次替代法多用于最大秤量增重式衡器检定，设存在指标祛码的质量为m，因此一次替代法的应用需放置指标祛码使秤的示值为最大m，并同时在承重台板上放置替代物，秤由此处于制衡状态，m和重物质量相同，但考虑到秤可能存在变动性误差，因此m与重物质量并非严格相等，虽然由于承受荷载后的杠杆变形幅度相对偏低，但在频繁的替换影响下，衡器检定误差往往较为容易出现[1]。

1.2 检定方法选择

衡器检定误差与检定方法的选择也存在直接联系，以重力式自动装料衡器为例，这类衡器的检定项目包括静态检测、外观检查、物料检测及准确度确定，分离检定法、集成检定法则属于其主要检定方法，表1为两种检定方法的误差计算表，但由于重力式自动装料衡器本质上属于动态称量的自动秤，检定方法的选择等因素往往与误差的出现存在直接联系，这些必须得到相关业内人士的重视，图1为重力式自动装料衡器的系统结构图。

表1 两种检定方法的误差计算

图1 重力式自动装料衡器的系统结构图

1.3 其他因素

除上述因素外，衡器相关的生产厂家质量因素、质量监管法律因素、检定记录同样可能引起衡器检定误差，这类因素的具体影响如下：①衡器生产厂家质量因素。由于部分衡器在生产时便存在质量不达标问题，相关衡器往往在使用中需要反复调节精准度，衡器检定误差往往因此出现。②衡器质量监管法律因素。现阶段我国相关法律未明确衡器强制检定的界定问题，衡器检定依照法律的落后也可能引发衡器检定误差。③衡器检定记录因素。现阶段我国不同类型的衡器在检定中往往存在统一模式缺乏现状，检定记录环节未实现统一便属于其中典型，在检定原始记录出现问题的影响下，衡器检定误差的出现几率往往大幅提升[2]。

2 减小衡器检定误差的策略建议

2.1 合理选择替代方法

考虑到衡器检定替代方法可能引起检定误差，替代方法的合理选择必须得到重视，考虑到准备祛码不足的情况与这类检定误差存在直接联系，本文建议采用稳定且密度较高的重物如铅块、金属矿进行检定，而在一次检定方法的应用中，应尽量选择规范的金属物品提高检定准确度，多次替代法的应用则需要结合误差允许范围规范相应操作，衡器反应灵敏性、计量性能对检定误差的影响也需要同时得到重视。

2.2 合理选择检定方法

同样以重力式自动装料衡器为例，为明确分离检定法、集成检定法两种检定方法的优劣，本文分别围绕两种检定方法开展了误差计算，具体计算如下：①分离检定法误差。选择了某薯片生产商使用的定量包装秤作为研究对象，该衡器的分度值（d）、装料预设值、准确度等级分别为1g、40g、0.5级，结合表2基于实际生产抽取一组60次装料并分别在标准衡器上称量，最终可得出表3所示的60次称量数据。结合上述数据，可求得平均装料质量为40.127g、最大允许平均偏差为1.26g、最大允许预设值误差为0.45g、最大平均偏差为0.69g、预设值误差为0.127g，其X（1）级最大允许预设值误差、装料平均值的最大允许偏差分别为0.90g、2.52g，因此研究对象定量包装秤准确度等级为X（0.5）级。②集成检定法误差。选择了某预制混凝土公司的混凝土配料秤作为研究对象，型号为HZS180、准确度等级为1.0级，包括外加剂秤1个、水秤1个、粉煤灰秤1个、水泥秤1个、砂秤2个、石秤2个，由此分别开展静态检测，需保证测定结果符合Ⅲ级电子秤法定误差，以粉煤灰秤为例，其装料预设值、分度值分别为500kg与0.1kg，采用标准砝码、集成检定法，最终得出了表4所示的10次称量数据，开展计算可确定平均装料质量为500.2kg、最大允许平均偏差为3.5kg、最大允许预设值误差为1.3kg、最大平均偏差为0.3kg、预设值误差为 0.2kg，粉煤灰秤等级为 X（1.0）级[3]。

表2 装料次数

结合上述分析不难发现，分离检定法较为适用于物料搬运方便、称量比较小且精度较高的重力式自动装料衡器，而集成检定法则较为适用于物料搬运不方便、大称量的重力式自动装料衡器，同时关注装料速度及冲击、自动控制系统及执行器件滞后、循环卸料残留可能带来的误差，即可进一步减小衡器检定误差。

表3 60次称量数据（单位：g）

表4 10次称量数据（单位：kg）

2.3 其他策略建议

除上述策略外，规范检定程序、控制检定周期、明确衡器精度和允差、提高衡器生产质量、完善衡器检定法律法规、加强记录结果准确性审核等策略也能够较好服务于衡器检定误差减小，其中较为典型且可行性较高的策略如下：①规范检定程序。需结合《强制检定的工作计量器具目录》等规定开展检定工作，检定人员的培训和教育、强制和非强制检定的范围划分、针对性选择的检定方式也需要得到重点关注，检定过程中的衡器合格证、配置、出厂编号等数据资料的准确记录同样需要得到重视。②控制检定周期。考虑到衡器的使用方法、规格、材料等方面存在较大差距，因此衡器检定的周期确定必须结合保养效果、性能、使用频率等实际，适当缩短、延长检定周期也能够较好服务于衡器检定误差减小。③加强记录结果准确性审核。需采用统一记录方法保证衡器检定数据与记录结果一致，同时还需要关注检定任务的责任人确认、建立合乎标准的检定环境。

3 结论

综上所述，衡器检定误差的减小具备较高现实意义，在此基础上，本文涉及的合理选择替代方法、合理选择检定方法、规范检定程序、控制检定周期、加强记录结果准确性审核等内容，则提供了可行性较高的衡器检定误差减小路径，而为了进一步提高检定准确性，国家统一标准的遵循、相关问题的及时解决同样需要得到重视。