按JJG539-1997《數(shù)字指示秤》檢定規(guī)程的要求，采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼和（或)砝碼替代物檢定大型固定式地磅所 需的標(biāo)準(zhǔn)砝碼至少為地磅最大秤量的50%，完成一臺(tái)100t地磅的檢定至少需要5個(gè)工作日。該方法不僅 檢定工作量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高，而且其運(yùn)輸砝碼成本高、耗時(shí)長(zhǎng)、安全性差。特別是在山區(qū)由于受道路、橋梁、地形等 的限制，運(yùn)輸大量砝碼的安全性與運(yùn)輸成本嚴(yán)重影響了檢定規(guī)程的適用性。因此，采用非砝碼檢定大型固定式地磅的研究迫在眉睫。

福建省計(jì)量院研制出一套切實(shí)可行的、可運(yùn)用于 現(xiàn)場(chǎng)的自定位加卸荷測(cè)量裝置（以下簡(jiǎn)稱“測(cè)量裝 置”），以此對(duì)固定式地磅進(jìn)行檢定，解決以往檢定 過(guò)程中存在的一系列難題。

二、測(cè)量裝置工作原理與技術(shù)指標(biāo)

1.測(cè)量裝置的組成

測(cè)量裝置是由多套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)、恒載荷液壓控 制裝置和便攜式計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)。其中，載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)包括拉力框架（由U形拉頭、拉力桿、墊 塊和螺母組成）、自定位調(diào)節(jié)承壓板、液壓 加載機(jī)構(gòu)、載荷測(cè)量傳感器和高精度儀 表；恒載荷液壓控制裝置可控制多油路恒 定荷加卸載，通過(guò)計(jì)算機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì) 單套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)獨(dú)立進(jìn)行加卸載控制，也能對(duì)任意幾套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行 加卸載控制圖1為采用測(cè)量裝置檢定大 型固定式電子衡器的示意圖

2.工作原理

如圖1所示，檢定時(shí)，在衡器臺(tái)面各 支承點(diǎn)（衡器的傳感器）上方任意位置各 安裝一套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)，在衡器臺(tái)面下方基礎(chǔ)上預(yù)埋一個(gè)地腳拉力環(huán)，使拉力框架與地腳拉力環(huán)相連，此時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)

輸入指令控制恒載荷液壓控制裝置，恒載荷液壓控 制裝置對(duì)液壓加載機(jī)構(gòu)施加載荷，在拉力框架和地 腳拉力環(huán)的作用下，液壓加載機(jī)構(gòu)中的活塞同時(shí)對(duì) 載荷測(cè)量傳感器和衡器施加載荷，載荷測(cè)量傳感器 通過(guò)多通道載荷測(cè)量?jī)x，在計(jì)算機(jī)上可顯示測(cè)量裝 置的單個(gè)載荷值和多個(gè)載荷值疊加的總和，衡器在 衡器儀表或標(biāo)尺上顯示其載荷值，比較這兩個(gè)載荷 值的差值，即為衡器的檢定點(diǎn)進(jìn)程示值誤差。同樣恒載荷液壓控制裝置對(duì)液壓加載機(jī)構(gòu)卸除載荷，在 拉力框架和地腳拉力環(huán)的作用下，液壓加載機(jī)構(gòu)中 的活塞同時(shí)對(duì)載荷測(cè)量傳感器和衡器卸除載荷，計(jì) 算機(jī)上顯示的載荷值與衡器上的載荷值之差，即為 衡器的檢定點(diǎn)回程示值誤差。

3.主要技術(shù)指標(biāo)

裝置的測(cè)量范圍為（5~200)t (單個(gè)載荷測(cè)量系統(tǒng) 的測(cè)量范圍為200kg~3000kg);質(zhì)量稱量的示值擴(kuò)展不 確定度為0.02% (A=2，置信概率約為95%);恒載荷液壓 控制系統(tǒng)載荷波動(dòng)性(力源穩(wěn)定度）為0.005%/30min ；裝 置的自定位位置準(zhǔn)確度優(yōu)于$0.1mm。

三、測(cè)量裝置檢定適應(yīng)性分析

1.衡器結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性分析

采用測(cè)量裝置檢定大型固定式地磅時(shí)，需要 在衡器臺(tái)面上安裝載荷測(cè)量系統(tǒng)，即自定位調(diào)節(jié)承壓 板、液壓加載機(jī)構(gòu)、載荷測(cè)量傳感器；通過(guò)拉力框架與地磅基礎(chǔ)上方預(yù)埋的地腳拉力環(huán)相連接。通過(guò)調(diào)研，大 多數(shù)30t以上的大型固定式地磅在各支承點(diǎn)上方 都裝有與秤臺(tái)等高的可拆卸的蓋板，其中包括秤臺(tái)單 元數(shù)為兩節(jié)以上的地磅，每?jī)晒?jié)之間也都裝有此 蓋板。

對(duì)于新安裝的地磅，安裝載荷測(cè)量系統(tǒng)時(shí) 只需拆除原蓋板，在蓋板下方的衡器基礎(chǔ)上預(yù)埋地腳 拉力環(huán)（可永久重復(fù)使用）。檢定時(shí)，裝上另外加工的與 原蓋板結(jié)構(gòu)相同的一套蓋板，即可滿足本方法檢定條 件。當(dāng)然，也可以與衡器生產(chǎn)廠家協(xié)商，根據(jù)檢定需要 適當(dāng)在秤臺(tái)的臺(tái)面上加工幾個(gè)用于安裝拉力框架的通 孔（直徑為$150mm的圓孔或100mmxl00mm的方孔）, 即如圖1所示的通孔1'~8'。同時(shí)加工通孔蓋板，用于衡 器檢定完畢后蓋住通孔，并在安裝衡器基礎(chǔ)圖上標(biāo)注 需要預(yù)埋地腳拉力環(huán)。對(duì)使用中的地磅，由于沒(méi) 有預(yù)埋地腳拉力環(huán)，可通過(guò)在衡器的基礎(chǔ)上打擴(kuò)孔樁 的辦法來(lái)解決。在衡器的基礎(chǔ)上打一個(gè)能承受拉力為 300kN的擴(kuò)孔樁只需約1000元。如一臺(tái)臺(tái)面為3節(jié)、使 用8支傳感器的100t地磅需要打8個(gè)擴(kuò)孔樁，總 費(fèi)用約8000元。安裝地腳拉力環(huán)的費(fèi)用（一次性費(fèi)用, 地腳拉力環(huán)可永久重復(fù)使用）與每年檢定1~2次都需至 少運(yùn)輸50t的標(biāo)準(zhǔn)砝碼和尋找50t替代物費(fèi)用相比，企業(yè)是可以接受的。

總之，衡器的結(jié)構(gòu)能滿足采用測(cè)量裝置檢定的要求。

2.測(cè)量裝置檢定項(xiàng)目的適應(yīng)性分析

依據(jù)JJG539-1997的要求，檢定裝置應(yīng)能分別對(duì)衡 器預(yù)加荷（每次至接近最大秤量）、稱量測(cè)試、鑒別力測(cè) 試、除皮稱量測(cè)試、偏載測(cè)試、重復(fù)性測(cè)試等計(jì)量性能 進(jìn)行測(cè)試和檢查。

測(cè)量裝置可以通過(guò)單獨(dú)控制或同時(shí)控制多套載荷 測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)JJG539-1997要求的檢定載荷點(diǎn)進(jìn)行加、卸 載荷，如對(duì)衡器預(yù)加荷（每次至接近最大秤量）、稱量測(cè) 試、 重復(fù)性測(cè)試可通過(guò)同時(shí)控制多套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì) 衡器進(jìn)行加、卸載荷；對(duì)除皮稱量測(cè)試可以通過(guò)預(yù)載荷 (皮重值）后裝置置零的方法，再控制多套載荷測(cè)量機(jī) 構(gòu)對(duì)衡器進(jìn)行加、卸載荷；對(duì)偏載測(cè)試可采用單獨(dú)控制 一套載荷測(cè)量機(jī)構(gòu)對(duì)衡器進(jìn)行加、卸載荷；對(duì)鑒別力測(cè) 試可通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件指令對(duì)衡器加、卸載荷時(shí)，以衡器 分度值的0.1d施加載荷，檢查是否符合要求。

總之，測(cè)量裝置可滿足按JJG539-1997的要求對(duì)檢 定項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)試、檢定。

四、測(cè)量裝置檢定結(jié)果驗(yàn)證

試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證分別采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼和測(cè)量裝置對(duì)衡 器進(jìn)行檢定，比較兩種檢定結(jié)果的差異性。驗(yàn)證步驟 為：（1)采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定衡器；（2)采用測(cè)量裝置檢定 衡器；（3)采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼再次檢定衡器。目前，己對(duì)6t和 100t兩臺(tái)固定式地磅進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，其結(jié) 果是一致的，兩種檢定結(jié)果的差異不影響對(duì)被檢地磅的級(jí)別評(píng)估（詳見(jiàn)本期刊登的《砝碼法與非砝碼法 檢定地磅的結(jié)果分析探討》一文）。

五、測(cè)量裝置檢定優(yōu)點(diǎn)

本文的檢測(cè)方法是采用GB7723-2008《固定式電 子衡器》中規(guī)定的第二種標(biāo)準(zhǔn)器（即獨(dú)立的輔助檢定 裝置，另外兩種檢定標(biāo)準(zhǔn)器是砝碼、檢定用標(biāo)準(zhǔn)砝碼 的替代）來(lái)檢定大型固定式電子衡器，該檢測(cè)方法的 優(yōu)點(diǎn)如下：

1.檢定成本低

實(shí)施該檢測(cè)方法，僅需一部載重（2~3)t的小型貨 車一次將所有標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備運(yùn)到目的地，僅需兩名檢定人 員，所以運(yùn)輸費(fèi)、人員費(fèi)很少。

2.檢定工作量小

由于采用恒載荷液壓控制系統(tǒng)加、卸載荷，檢定時(shí) (如檢定一臺(tái)100t的地磅）無(wú)需搬動(dòng)幾百甚至上 千噸砝碼或替代物，檢定工作量小。

3.檢定效率高

檢定一臺(tái)100t地磅僅需2h。采用砝碼檢定 時(shí)（含運(yùn)輸砝碼），一般需5個(gè)工作日，二者工作效率相 差20余倍。

4.檢定和運(yùn)輸安全方便

所采用的測(cè)量裝置總重量不超過(guò)1.5t，體積小、重 量輕，檢定和運(yùn)輸安全、方便。

5.檢定數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠

六、測(cè)量裝置的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

該檢測(cè)方法所采用的測(cè)量裝置檢定成本低，解決 了以往在檢定時(shí)需運(yùn)輸大量標(biāo)準(zhǔn)砝碼或?qū)ふ姨娲铮?/span> 以及運(yùn)輸及裝卸標(biāo)準(zhǔn)砝碼安全性差等一系列難題。與 采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定相比，根據(jù)估算，平均檢定一臺(tái)大型 固定式地磅，運(yùn)輸費(fèi)可節(jié)約5000元、人工費(fèi)可節(jié)約 3000元。例如，福建省內(nèi)共有4000多臺(tái)，一年檢定2次， 一年就可為福建企業(yè)節(jié)約成本6000多萬(wàn)元。

若實(shí)施該檢測(cè)方法，將為質(zhì)監(jiān)部門(mén)檢定大型地磅提供強(qiáng)有力的技術(shù)手段，為國(guó)內(nèi)大型衡器的生 產(chǎn)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的計(jì)量保證，也可為配合質(zhì)監(jiān)系統(tǒng) 行政部門(mén)整頓國(guó)內(nèi)大型衡器的質(zhì)量秩序提供強(qiáng)有力的 技術(shù)保障，具有很好的社會(huì)效益。