关于电子地磅最小检定分度值Vmin的探讨

发布者：http://www.hengqi.sh.cn/    发布时间：2010-11-12

关于电子地磅最小检定分度值Vmin的探讨
电子地磅的国标和检定规程已与国际接轨，目前电子地磅执行的国标和检定规程为GB/T7551-1997《电子地磅》，JJG669-2003《电子地磅检定规程》，其中GB/T7551-1997《电子地磅》等效采用国际建议OIMLR60：1991，JJG669-2003《电子地磅检定规程》等效采用国际建议OIMLR60：2000。电子地磅的国标滞后于检定规程，使得生产厂家对OIML R60：2000国际建议（以下简称R60国际建议）的理解未统一，直接影响到R60国际建议的宣贯、推广。为与R60国际建议接轨，国内各有条件的生产厂家均进行了R60国际建议的导入工作。目前，国内厂家执行R60国际建议的并不多，主要原因是对国际建议某些概念和规定的理解不透彻，拿不准，另外，由于不具备标准要求的试验装备，也限制了生产厂家对标准的贯彻。
本文参考了国外公司样本，结合本人对R60国际建议的学习，探讨了电子地磅最小检定分度值Vmin的确定和计算方法，从使用角度谈了电子地磅最小检定分度值Vmin的理解。
二、电子地磅最小检定分度值Vmin的理解
1. 提供电子地磅最小检定分度值Vmin的必要性
JJG669-2003《电子地磅检定规程》中4.7.2条规定：如果4.6条要求的信息没有标记在电子地磅上，那么这些信息应由制造者在随电子地磅的文件中提供。与此同时，4.7.1条要求的信息也应在文件中给出。其中的E）条：最小检定分度值Vmin，为制造者应提供给用户的强制性信息之一。这是生产商给客户提供电子地磅最小检定分度值Vmin的强制性要求，电子地磅生产商必须提供，目前国内提供最小检定分度值Vmin的生产厂家不多。
在JJG669-2003《电子地磅检定规程》中4.6.6.2非强制性附加信息中规定：除4.6.1至4.6.6.1条要求的信息外，对每个电子地磅可以提供下列信息：a）对于服从OIML R76的多量程秤可以提供Y，这里Y＝Emax/Vmin。b） 对于服从JJG555-1996多分度值秤可提供Z，这里，Z＝Emax/（2*DR）。DR为最大允许的最小静载荷输出恢复值。这是对电子地磅最小检定分度值Vmin非强制性的要求，因此，对于应用于多分度值秤场合的电子地磅，生产厂家应提供Y和Z。
2. 一种确定电子地磅最小检定分度值Vmin的方法
电子地磅最小检定分度值Vmin定义：电子地磅测量范围可以分成的最小检定分度值（质量）。它是使用或检定时，电子地磅测量范围内可以分成的最小质量单位。电子地磅作为衡器的心脏部件，在衡器秤量只应用了电子地磅的测量范围（Dmax-Dmin）的一部分。从使用角度来讲，电子地磅最大量程Emax中有多少用于计量范围，这是电子地磅使用者选型时必须考虑的。通常电子地磅选择时有如下的原则：秤台自重+额定容量+振动、冲击分量≤0.6倍电子地磅总容量，也就是说电子地磅在使用时不一定用足该电子地磅评定时的测量范围（Dmax-Dmin），事实上，绝大多数电子地磅在使用时仅用到其测量范围的某一段，衡器的计量范围Max只应用了电子地磅量程的一部分。对于N只电子地磅组成的秤，根据JJG555-1996中5.8.1要求，电子地磅的最大秤量应符合下述要求：Emax＞Q·Max·R/N R为载荷传递装置的缩小比，N为电子地磅个数，Q为修正系数，变换后可以得到：
Max/N＜Emax·P                            （P= 1/ Q·R）
这里，将P定义为量程利用率，P＜1。量程利用率P是考虑到偏载、承载器的自重、初始置零范围和载荷分布不均匀性因素影响。对于秤量已确定的衡器，其电子地磅最大量程Emax的选择是综合Max、N、P后确定的。在Emax·P范围内要达到电子地磅的测量范围（Dmax-Dmin）的准确度，必须保证Emax·P范围内有足够的分辨率，也就是说最小检定分度值Vmin的确定强调了电子地磅应用时，所使用电子地磅量程的下限。而R60国际建议并未对电子地磅的灵敏度范围作出规定，对于使用者来说，在电子地磅测量范围内确定其使用量程的下限，关系到使用仪表的选用及与使用仪表分辨率的匹配。
3. 最小静负荷输出温度影响（ZTC）与最小检定分度值Vmin的关系
根据GB/T7551-1997规定的C级电子地磅有：
ZTC/5℃［%Emax］*%Emax［g］≤0.7Vmin［g］  （PLC=0.7）
因此知道了Vmin可以计算出电子地磅最小静负荷输出温度影响（ZTC）的上限值，换言之不同准确度的电子地磅，其最小检定分度值Vmin也是不同的。
例Emax＝500kg  C3   量程利用率P＝30%；Max＝Emax*P＝150kg        
因e = Max/n  （n＝3000）    Vmin≤e*R/N1/2（R，N这里均为1）
e为秤的分度值，R为载荷传递装置的缩小比，N为电子地磅个数，为便于分析，本文例子中承载器支承点均为1。
则Vmin＝Max / 3000＝50g（此处数值应按1×10K，2×10K，5×10K选取，其中k为正、负整数和零）
ZTC/5℃［%Emax］*%Emax［g］＝0.7*50g = 35g
ZTC/［%Emax /℃］=0.7*Vmin/（Emax*5℃）=0.0014%Emax/℃
上例表明，量程利用率为30%的电子地磅，准确度为C3，其最小静负荷输出温度影响（ZTC）的最大允许值为14ppm/℃。不同量程利用率下的单点电子地磅的ZTC最大允许值见下表：（电子地磅准确度C3，3级秤）

Emax［kg］    P［%］    Max［kg］    Vmin［g］    ZTC /［%Emax/℃］［ppm/℃］
500    20    100    33.3    9.3
500    30    150    50    14
500    50    250    83.3    23.3
100    20    20    6.7    9.3
100    30    30    10    14
100    50    50    16.7    23.3

以上可以看出，具有相同量程（Emax）的电子地磅，其测量范围（即量程利用率）越小，则最小检定分度值Vmin越小；准确度相同，量程不同的单点电子地磅，若量程利用率相同，则可以有相同的ZTC。
4. 多分度值秤中Vmin的有关要求
对符合JJG555-1996多分度值秤可提供Z，同时满足ZTC，也就是说，电子地磅应用于多分度值秤的场合，有如下关系（电子地磅按C3级）：
Z＝Emax/（2*DR）
Vmin［g］≥ZTC/5℃［%Emax］*%Emax［g］/0.7              （PLC=0.7）
依据JJG555-1996中 5.8条对电子地磅的要求，可以确定在多分度值秤的场合下，电子地磅必须满足下列条件：
Vmin≤e1        （e1：多分度值秤中第一局部称量范围内的检定分度值）
Z≥Maxn/ e1     （注：Emax＞Maxn，DR≤0.5v［g］，V≥Vmin［g］，Vmin［g］≤e1［g］）
nLc≥Maxi/ei     （i=1，2，3……）    （注：nLc≥n，nLc≥ni）
例如：一台多分度值秤    最大秤量Max＝15kg   3级
        检定分度值    e1＝1g      0～2kg         n1=2000
                      e2＝2g      2kg～5kg       n2=2500
                      e3＝10g     5kg～15kg      n3=1500
       则电子地磅必须满足下列条件： 
       Vmin≤1g
Z≥15000
nLc≥3000
其首次检定的最大允许误差参见JJG555-1996中4.3条注解，这里不再赘述。
三、结束语
以上是从电子地磅应用和使用者的角度讨论了对Vmin的理解，给出了一种Vmin的确定方法，探讨了多分度值秤中Vmin的有关要求，难免带有片面性，目的是抛砖引玉，促进同行对国标和R60国际建议的交流，形成统一的认识，加快电子地磅标准与R60国际建议的接轨。

参考资料
〔1〕GB/T7551-1997《电子地磅》。
〔2〕JJG669-2003《电子地磅检定规程》。
〔3〕OIML R60国际建议2000（E）版电子地磅计量规程宣贯教材。
〔4〕GB/T7724-1999《称重显示控制器》。
〔5〕倪守忠，“对GB/T7551-1997及R60中有关问题的探讨”，第四届全国称重技术研讨会论文集。
〔6〕JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》。