根據(jù)國(guó)際建議OIMLR76和相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的試驗(yàn)要求,研制了一套3000kg以下地磅溫濕環(huán)境中 稱(chēng)量性能測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過(guò)自由組合的方式完成標(biāo)準(zhǔn)砝碼組配備，然后進(jìn)行3000kg以下各種衡器溫濕 條件下的型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)，它通過(guò)外設(shè)精密控制器能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)沖擊、無(wú)擦靠、無(wú)擾動(dòng)的自動(dòng)加載和卸載功能,可以完 成對(duì)50kg以上被測(cè)衡器的示值誤差、重復(fù)性、除皮、靜態(tài)溫度和濕熱穩(wěn)態(tài)等各項(xiàng)型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)，解決了大型地磅難 于通過(guò)人工方式進(jìn)行型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該系統(tǒng)運(yùn)行性能穩(wěn)定，避免了型式試驗(yàn)過(guò)程中人為因素 的干擾，確保了操作人員的人身安全。

0.引言

大型非自動(dòng)衡器及自動(dòng)衡器在進(jìn)行型式評(píng)價(jià) 試驗(yàn)時(shí)，由于其最大秤量較大，型式評(píng)價(jià)$員無(wú)法 依靠人工力量完成型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)，必須依靠輔助搬 運(yùn)工具進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)。但是在進(jìn)行環(huán)境性能試 驗(yàn)(靜態(tài)溫度試驗(yàn),濕熱、穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)等）時(shí)，環(huán)境性能 試驗(yàn)箱內(nèi)通常沒(méi)有相應(yīng)的輔助搬運(yùn)工具，所以難以 完成環(huán)境性能試驗(yàn)。為了解決衡器型式評(píng)價(jià)試驗(yàn) 中存在的問(wèn)題,根據(jù)國(guó)際建議OIML R76及相應(yīng)的 國(guó)家檢定規(guī)程中的試驗(yàn)要求，研究開(kāi)發(fā)了一套地磅自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以完成最大稱(chēng)量 3000kg以下地磅的重復(fù)性、示值誤差、除皮、靜態(tài)溫 度、溫度對(duì)空載示值影響、濕熱穩(wěn)態(tài)等試驗(yàn)。

1.系統(tǒng)的工作原理

大型地磅溫濕環(huán)境中稱(chēng)量性能測(cè)量系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)由自動(dòng)加卸載裝置、伺服驅(qū) 動(dòng)裝置、恒溫恒濕控制箱、總體控制柜、異型砝碼框 架、異型缺碼組、電動(dòng)設(shè)備運(yùn)送車(chē)、攝像裝置等部件 組成。

自動(dòng)加卸載裝置安裝于恒溫恒濕控制箱的中 部,為了方便運(yùn)送異型砝碼框架、異型砝碼組及被 測(cè)衡器，以自動(dòng)加卸載裝置為中心在恒溫恒濕控制 箱地面鋪設(shè)兩條軌道,該軌道可以在恒溫恒濕控制 箱門(mén)口與電動(dòng)設(shè)備運(yùn)送車(chē)上的軌道形成無(wú)縫連接。

根據(jù)國(guó)際建議OIML R76的試驗(yàn)要求，型式評(píng)價(jià)試 驗(yàn)中的示值誤差、除皮、靜態(tài)溫度、濕熱穩(wěn)態(tài)等試驗(yàn) 都是由10級(jí)不同載荷通過(guò)先加載后卸載的試驗(yàn)方 式來(lái)完成。由于每個(gè)被測(cè)試的地磅最大秤量、檢定 分度值等參數(shù)各不相同,針對(duì)不同地磅所選取的10 級(jí)試驗(yàn)載荷也是不同的。因此，作為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的異 型按碼組可以任意組合成所需要的10級(jí)試驗(yàn)載荷 進(jìn)行相關(guān)的型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)。為了適應(yīng)不同最大秤 量衡器的試驗(yàn)需要，異型砝碼組包含3000kg砝碼組 和300kg砝碼組兩組質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。3000kg砝碼組由 500kg x 5 x200kg x 3、100kg x 4、50kg x 5 和 25kg x 2 共19顆砝碼組成，300kg砝碼組由50kg x5、20kg x3、10kg x4、5kg x5 和 2. 5kg x 2 共 19 顆缺碼組成。

試驗(yàn)前，首先將異型砝碼框架通過(guò)電動(dòng)設(shè)備運(yùn)送車(chē)運(yùn)送至恒溫恒濕控制箱的中部，與自動(dòng)加卸載 裝置固連成一體;然后根據(jù)被測(cè)衡器的參數(shù)從下到 上由小到大在電動(dòng)設(shè)備運(yùn)送車(chē)上配備所需的10級(jí) 試驗(yàn)載荷,通過(guò)運(yùn)送車(chē)將配置好的10級(jí)試驗(yàn)載荷運(yùn) 送至恒溫恒濕控制箱的中部，通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)裝置和 異型砝碼框架將10級(jí)試驗(yàn)載荷提升至試驗(yàn)前的高 度;最后將被測(cè)衡器也通過(guò)電動(dòng)設(shè)備運(yùn)送車(chē)運(yùn)送至 恒溫恒濕控制箱的中部，準(zhǔn)備進(jìn)行型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)。 圖2、圖3和圖4分別為衡器自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)、 3000kg異型砝碼組和配置好的10級(jí)試驗(yàn)載荷。試 驗(yàn)過(guò)程中，每級(jí)砝碼下降5 ~ 10mm實(shí)現(xiàn)每一級(jí)試 驗(yàn)載荷的加載，相反實(shí)現(xiàn)每一級(jí)試驗(yàn)載荷的卸載。 加載和卸載后穩(wěn)定5 ~ 8s記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),加載和卸 載過(guò)程累計(jì)時(shí)間約為12min。

整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程都是由控制柜中計(jì)算機(jī)自動(dòng)控 制的,操作人員通過(guò)攝像裝置在恒溫恒濕控制箱外 部記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)上的終端軟 件自動(dòng)轉(zhuǎn)化成實(shí)驗(yàn)表格。實(shí)驗(yàn)過(guò)程通過(guò)計(jì)算機(jī)控 制實(shí)現(xiàn)了無(wú)沖擊、無(wú)擦靠、無(wú)擾動(dòng)的自動(dòng)加載和卸 載功能。計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制終端軟件界面如圖5和圖 6所示。

2.大型地磅溫濕環(huán)境中稱(chēng)量性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)與分析

根據(jù)國(guó)際建議OIML R76及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的試 驗(yàn)要求，在恒溫恒濕控制箱內(nèi)進(jìn)行了最大秤量 3000kg非自動(dòng)衡器的靜態(tài)溫度、濕熱穩(wěn)態(tài)等試驗(yàn)。 表1、表2和表3分別為40t、-10T和40*t/85%RH時(shí)稱(chēng)量性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表中：↓表示加載，↑表 示卸載）。

表1、表2和表3是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制終端軟件 自動(dòng)生成的數(shù)據(jù)表格，從表1、表2和表3的數(shù)據(jù)可 以看出,地磅自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，每級(jí)加載 和卸載過(guò)程沒(méi)有擦靠現(xiàn)象，可以根據(jù)國(guó)際建議的測(cè) 試技術(shù)要求完成各項(xiàng)試驗(yàn)。

3.結(jié)論

隨著科技不斷的進(jìn)步，地磅工業(yè)不斷的發(fā)展，在符合國(guó)際建議和國(guó)家檢定規(guī)程的衡器型式評(píng)價(jià) 試驗(yàn)需要前提下，需要不斷的更新測(cè)試設(shè)備及測(cè)試 手段，提升型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)的測(cè)試能力。大型地磅溫 濕環(huán)境中稱(chēng)量性能測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制能夠 實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊、無(wú)擦靠的自動(dòng)加載和卸載功能，可以 完成對(duì)3000kg以下被測(cè)地磅的示值誤差、重復(fù)性、 除皮、靜態(tài)溫度和濕熱穩(wěn)態(tài)等各項(xiàng)型式評(píng)價(jià)試驗(yàn), 解決了大型地磅難于通過(guò)人工方式進(jìn)行型式評(píng)價(jià) 試驗(yàn)的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，證明了地磅自動(dòng) 化測(cè)量系統(tǒng)運(yùn)行性能穩(wěn)定，避免了型式試驗(yàn)過(guò)程中人為因素的干擾，確保了操作人員的人身安全。