精密電子秤與機械秤稱重結果不確定「度」的比較!

據我所知,現在鉛鋅冶煉企業,每年產出產品電鉛和電鋅已經達到了30多萬噸,價值50多億元。每年近百萬噸的物料都是靠秤稱出來的,每年要稱20多萬秤,每一秤的誤差如果按國家檢定規程的最大允許誤差(2kg)算,每年誤差價值600多萬元。公司原使用SGT-2型機械式地上衡(分度值e=1kg),後更換為SCS-2型電子平台秤(分度值 e=1kg)。


主產品秤稱重誤差所帶來的累計價值及為降低稱重誤差所採取的措施,分析了2t電子平台秤和2t機械式地上衡的原理、稱重誤差來源及稱重結果不確定度。深刻體會到,精密電子秤相對於機械秤,其優點是稱重速度快\誤差小\調試校準簡單\穩定性好及可靠性高。


由於一年下來,秤的誤差累計價值較高,使用精密電子秤給我們降低稱重誤差創造了條件,為此,我們提出了小誤差稱重的理念:在每個主產品稱重點配備每個質量1t的大砝碼2個;每天稱重前要用大砝碼對秤進行檢驗,秤無顯示誤差(低於0.5kg)才能稱重,否則較准後再稱重;一個月檢定校準秤一次,控制秤量誤差、偏載誤差、重複性誤差低於0.5kg。幾年來,現在主產品秤完全做到了小誤差(低於0.5kg)稱重。


通過技術專業的計算可看出機械秤的不確定度比電子秤的不確定度大近1倍,說明精密電子秤的稱重精度較高和可靠性較高。主要原因是精密電子秤計量穩定性、計量重複性好。


精密電子秤比機械秤稱重速度快5倍以上,無需檢斤人員像使用機械秤那樣要移動大小游砣、讀分度數、估讀分度值、估讀計量槓桿平衡、記錄稱重數據;我們使用機械秤也有20多年,從秤校準誤差和稱重誤差的經驗體會可知,要實現像電子秤這樣的小誤差稱重是根本不可能的。


一、稱重原理


機械秤

稱重原理為槓桿平衡原理,就是阻力*阻力臂=動力*動力臂,阻力可理解為所稱重物的重力,動力可理解為大小游砣的重力。重物的重力通過秤台傳遞給第一槓桿重點刀,重點刀受到力通過第一槓標題傳遞給支點刀和力點刀,力點刀所受過第一槓桿傳遞給支點刀和力點刀,力點刀所受到的力又通過各級槓桿傳遞到計量槓桿,通過移動計量槓桿上的大小游砣與重物取得平衡,由大小游砣在計量槓桿的位置最終得到所稱重物的質量。一台秤共計有17把刀子,刀子的性能(刀口的線性\鋒利程序\硬度)直接影響著秤的準確性。由此可看出影響秤計量性能的原因很多、很複雜,給調校誤差帶來很大困難。校準效率很低、精度很難達到0.5kg數量級。稱重操作很不便、速度很慢。


精密電子秤

稱重原理為機(力)電轉換原理,是典型的機電一體化組合,是用現代的電子技術、電腦技術和傳感器技術製造而成。重物的重力通過秤台傳遞給秤重傳感器,稱重傳感器將重物的重力變換為電信號後傳遞給儀表,儀表通過放大、A\D轉換、運算、顯示,從而得到重物的質量。一台秤共計有4隻稱重傳感器、一台儀表,稱重傳感器和儀表的性能(精度)直接影響著秤的準確性。現代的傳感器製造技術和電子晶片製造技術可使稱重傳感器和儀表達到萬分之幾的精度。由此,可看出影響秤計量性能的原因很少。正常情況下,秤的偏載誤差,通過旋轉接線盒裡的電位器螺絲就可解決;秤量誤差通過啟動儀表的校準程序即可完成,校準簡單快捷、精度可達到0.1kg數量級。無需稱重操作,稱重速度很快。


二、稱重誤差來源


機械秤

1、秤的稱重誤差,包括零點誤差和秤量誤差


2、司磅人員的視角誤差,包括分度值估讀誤差和計量槓桿處於視准器平衡位置的估讀誤差


3、四捨五入誤差


4、檢秤用標準砝碼誤差


精密電子秤

1、秤的稱重誤差,包括分辨力誤差、零點跟蹤誤差和秤量誤差


2、化整誤差


3、檢秤用標準砝碼誤差

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