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可移動式大砝碼質量比較儀綜述：
*、引言
用大質量砝碼檢定大型衡器在我國經(jīng)過近20年的努力，已逐步趨于普及。但由于在使用現(xiàn)場檢定大砝碼的適用設備沒有解決，*以給大砝碼周期檢定帶來*定的困難。為此，在大砝碼的使用現(xiàn)場緊需*種能移動的、實用性強的大砝碼檢定設備。課題組在分析了*外文獻的基礎上，提出了我們的技術方案，經(jīng)過三年的努力，現(xiàn)已完成了該樣機的研制，并達到了預期的目標該儀器能在簡單的測量方法和普通的砝碼懸掛現(xiàn)場對用于檢定相對*度為±1×10的500．1000和2000kg的大砝碼質量。
整個系統(tǒng)能達到的標準偏差(為1．0—1．3X10并在不更換傳感器前提下，能在不同量程的定負荷下工作，在簡單實用的測量方法下，在上述*度范圍內基本上克服了在給定時蚵內帶來的蠕變或滯后誤差的影響。
二、我們*采用的技術方案及其性能綜臺*外在大質量比較儀研究工作中存在的問題，我們認為從現(xiàn)場實際使用條件和被檢定大砝碼的相對*度為±1×10*‘或低于這**度的實際對象，我們認為要研制的大質量比較儀主要注重芷使用方便、測量方法簡單可行，并便于扦廣；原理上應采用定負荷原理盡量克服傳感器灼蠕變和滯后誤差對比對結果的影響；另外對顯于值而言．應直觀，避免繁瑣的計算后才能獲得比對結*，因而示值應與大砝碼名義質量相*致等。
鑒于以上考慮，我們的技術方案采用了單*傳感器懸掛可移的方式，并采用了定負茼原理和雙次替代稱重法，以克服和消除傳感器的蠕變和滯后影響。為使*個傳撼器能在多個量程點(500、1000kg、甚至2000kg)上采用*套裝置，即能進行砝碼比對，我們在整個機械結構上采用了獨特的由四個彈簧組成的傳力機構，這四個彈簧為定負荷保持彈簧，通過傳力機構使四個彈簧的力在不同負荷時分別先后成兩對力作用在傳感器上。對比較儀的偏載和扭載性能，根據(jù)±5X10*度的要求采取了與傳感器上端連接的聯(lián)桿頂端為球形碗狀支承結構；與傳感器下端連接的聯(lián)桿與負荷之間采取了十字交叉圓軸支承和止推軸承結合方式，以保持負載銠軸向準直通傳感器，并在傳感器加卸載砝碼期間能消除扭轉力的影響。
傳感器性能的好壞直接影響到比較儀的性能，比較儀用的傳感器要求其在定負荷下，不出現(xiàn)輸出慢漂移、短期穩(wěn)定性要求足夠好，在大砝碼懸掛在定負荷加載裝置上時，止動螺母和下托板之問的問隙用目測調整在2~3mm左右，定負荷控制在被檢砝碼量限的90%以上，達被檢砝碼量限的95%左右．在比較方法上，我們實現(xiàn)了預期的盡量簡化比較步驟。我們采用了類似阻尼天平的三次開啟天平停點示值讀取法，并取消要進行繁瑣計算后才能得到比較結果的取值法。操作方法上還實現(xiàn)了在—般吊車下移動比較儀后，只要被比較的兩砝碼的起升、下降方法、操作速度類似即可實理砝碼比較的目的，從而實現(xiàn)了改變那種傳統(tǒng)的*套{蕾大*小車和*謂A形架及孰遭等輔助設施的方案．
三、配套儀器和測量方法
配套的顯示儀器也是完成該比較儀±5x1o標準性能的關鍵設備。根據(jù)OIML推薦的整機性能部件性能應滿足0．7借允差關系，若選用±3．5×l0準衡度的顯示儀表，就能滿足該比較儀的性能要求?？紤]到將來推廣應用，我們選用了常州托列多臺資*的定望產(chǎn)品8l42型稱重顯示儀。該顯示儀是目前*滿足OIML衡器建議中分度數(shù)為n=50000，分度值能按1×l0‘、2×1O和5×1oI(K為正、負整數(shù)或譬)任意設定能適用于Ⅱ級非自動衡器的**寢顯示儀表，雖然這種儀表在本項日中不能分辨到克這*位，但已基本上滿尾我們對比較儀技術性能的要求。在各秤量點，該顯示儀分度數(shù)n分度值、*大允差和*大相對誤嫠的關系如衰3*示。使用上述顯示儀的*大優(yōu)點是；分度數(shù)，分度值可隨*用秤量點設定在狀態(tài)使用，并能顯示被檢砝碼的全部質量值，另外在比較過程中示值直接以質量表示，這樣可必不必多次測量分度值。測量方法亦是比較儀實用、便于推廣的黃鍵性能*我們將彈簧定負荷詞整在被檢砝碼質量值的9o％以上時經(jīng)試驗證明，基本土能克跟比較時間內因蠕變或滯后誤差對比較結果的l影響。因此在比較過程中，對A，B兩個砝碼比較時，可以只采用*次雙次替代法”中，類似阻尼天平各停點湊取示值三次的方法?；?測定到克”，財可在三次讀數(shù)中測其閑跳點示值。若讀取的是閃跳后穩(wěn)定的示值，通常應分別在公式(2)和(3)右邊加上1克的質量值來進行計算。
四、試驗結果
大砝碼質量比較儀計量性能應是“重復性和*性兩項。“重復性’’是指比較儀在相同測量方法，同*觀測者，在同*地點和環(huán)境條件不變情況下，對同*砝碼進行多次連續(xù)測量，在短時間內*得結果之間的*致性程度。試驗中，我們使用四等大砝碼分別在500，1000，和2000kg量限點各稱量10次，作為*組，*性是指比較儀在不同日期采用雙次替代法”確定被檢與標準砝碼之間質量差與該兩砝碼質量差(約定)真值之間的*致程度。此外，我們分別對500和1000kg秤量點用多個砝碼相互比較或在重復性翊I量過程中相隔較長時間的測量值與另*被比較的相隔較長時間的測量值求得的相互差值進行數(shù)據(jù)綜合，得該比較儀．當用于*個標準連續(xù)檢定多個砝碼(例如五個至九個)時，*得的被檢砝碼*。屆時我們即可利用這種大砝碼比較儀進行并非*定要標準和披檢砝碼相鄰的比較，而可以用*次標準連續(xù)比對多個被檢砝碼了。
五、結語
“本大砝碼質量比較儀”已通過*技術**委托我*主持的*家評議和鑒定，認為該儀器技術方案*機械設計有特色，配套儀表可靠測量方法簡單、試驗結果可信。整個系統(tǒng)的重復性和*性，達到并超過了合同規(guī)定的技術指標，能在同*傳感器條件下用于檢定*度為±1X10的500kg至2000kg在大砝碼質量。
可移動式大砝碼質量比較儀綜述
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