沈国扬
(东山县质量计量检验检测所,福建 漳州 363400)
随着现代计量测试技术的发展,数字指示秤具备了许多智能化的功能,各行各业广泛应用于各种物品的称量,特别是越来越多的超市、商场、菜市场、农贸市场大量使用电子台案秤进行零售商品称量及计价结算,给很多行业带来使用方便、快捷的效果。用于贸易结算的计量器具属于强制检定计量器具,必须实行周期检定,这就大大增加了计量检定机构的检定任务;数字指示秤检定项目多,检定操作次数多又复杂,数据处理计算步骤、计算量也就越多,手工数据处理就更加麻烦,容易计算错,致使检定结果失准;应用Excel软件进行数据处理可以解决此问题,可减轻检定人员的工作压力,提高了检定工作效率,在此介绍电子台案秤数据处理程序的设计方法和步骤,供相关人员参考。
数字指示秤主要分为电子案秤、电子台秤、电子吊秤和固定式电子秤四种类型,电子案秤和电子台秤统称电子台案秤。目前,绝大部分计量检定机构建立非自动衡器检定装置作为社会公用计量标准,开展数字指示秤等非自动衡器检定工作,标准器采用M1等级及以上标准砝码,用直接比较法检定,每次检定测试加载砝码时必须采用闪变点法逐一加载或卸载附加载荷(0.1 d的小砝码)进行测量;国内只有少数检定机构检定固定式电子秤(电子汽车衡)采用衡器载荷测量法,标准器使用高精度衡器载荷测量仪,此检定方法简单,检定省时、省力,速度快,但缺点是需要对新安装或已安装的在用固定式电子秤,要重新设计安装检定用的地脚拉力环等检定辅助设施,新安装或改造都很麻烦,因此比较少的检定机构采用;数字指示秤检定分为首次检定、后续检定和使用中检查三种,大多数检定都是后续检定;固定式电子秤的检定项目、检定记录与电子台案秤相同,现以电子台案秤检定数据处理程序的设计为例予以介绍和分析。
依据JJG539-2016《数字指示秤》检定规程的要求设计Excel表格电子秤检定记录,如图1(信息栏和数据栏空白)。
图1 电子秤检定记录
电子台案秤检定应用Excel软件数据处理方法就是在Excel检定记录表格中相应单元格内输入计算函数公式,设计成数据处理程序,从而使整张检定记录形成简单的数据处理软件,将检定过程每次测量得到的秤示值I、闪变点法连续加放的附加载荷△L及加载的载荷L(标准砝码)等数据录入设计好的检定记录中,设计好的数据处理程序自动计算出每个检定点每次测量的误差E、修正误差Ec、重复性ER、鉴别阈等检定结果。
(1)化整前的误差:E=I+0.5e-△L -L
(2)化整前的零点误差:E0=I0+0.5e-△L-L0
(3)化整前的修正误差:Ec=E-E0-
(4)重复性:ER= Emax-Emin-
式中:E为化整前的误差,I为电子秤示值,e为电子秤检定分度值,△L附加砝码质量,L为载荷(砝码)质量,E0为化整前的零点或零点附近(如10e)的误差,I0为零点或零点附近(如10e)的示值,L0为零点或零点附近的砝码质量,Ec为化整前的修正误差,ER为重复性,Emax为示值误差最大值,Emin为示值误差最小值。
(1)置零准确度检定误差计算设计:
在Q17单元格设置计算函数公式:=I17+0.5*D6-M17-E17;
(2)除皮准确度检定误差计算设计:
在Q18单元格设置计算函数公式:=I18+0.5*D6-M18-E18;
(3)秤量检定项目O列误差计算设计:
在O20单元格设置计算函数公式:=G20+0.5*﹩D﹩6-K20-E20;
在O21、O22、O23、O24单元格分别设置上述函数公式,将G20、K20、E20后缀数字改成从21到24的对应数字,D6不变;
(4)秤量检定项目Q列误差计算设计:
在Q20单元格设置计算函数公式:=I20+0.5*﹩D﹩6-M20-E20;
在Q21、Q22、Q23、Q24单元格分别设置上述函数公式,将I20、M20、E20后缀数字改成从21到24的对应数字,D6不变;
(5)秤量检定项目S列修正误差计算设计:
在S20单元格设置计算函数公式:=O20-﹩O﹩20;
在S21、S22、S23、S24单元格分别设置上述函数公式,将前个O20后缀数字改成从21到24的对应数字,后个O20不变;
(6)秤量检定项目U列修正误差计算设计:
在U20单元格设置计算函数公式:=Q20-﹩Q﹩20;
在U21、U22、U23、U24单元格分别设置上述函数公式,将前个Q20后缀数字改成从21到24的对应数字,后个Q20不变;
(7)除皮秤量检定项目O列误差计算设计:
在O26单元格设置计算函数公式:=G26+0.5*﹩D﹩6-K26-E26;
在O27、O28、O29、O30单元格分别设置上述函数公式,将G26、K26、E26后缀数字改成从27到30的对应数字,D6不变;
(8)除皮秤量检定项目Q列误差计算设计:
在Q26单元格设置计算函数公式:=I26+0.5*﹩D﹩6-M26-E26;
在Q27、Q28、Q29、Q30单元格分别设置上述函数公式,将I26、M26、E26后缀数字改成从27到30的对应数字,D6不变;
(9)除皮秤量检定项目S列修正误差计算设计:
在S26单元格设置计算函数公式:=O26-﹩O﹩26;
在S27、S28、S29、S30单元格分别设置上述函数公式,将前个O26后缀数字改成从27到30的对应数字,后个O26不变;
(10)除皮秤量检定项目U列修正误差计算设计:
在U26单元格设置计算函数公式:=Q26-﹩Q﹩26;
在U27、U28、U29、U30单元格分别设置上述函数公式,将前个Q26后缀数字改成从27到30的对应数字,后个Q26不变;
(11)重复性检定项目误差计算设计:
在P32单元格设置计算函数公式:=J32+0.5*﹩D﹩6-M32-G32;
在P33单元格设置计算函数公式:=J33+0.5*﹩D﹩6-M33-G33;
在P34单元格设置计算函数公式:=J34+0.5*﹩D﹩6-M34-G34;
(12)重复性检定项目重复性计算设计:
在S32单元格设置计算函数公式: =MAX(P32:P33:P34)-MIN(P32:P33:P34);
(13)偏载检定项目误差计算设计:
在P36单元格设置计算函数公式:=J36+0.5*﹩D﹩6-M36-G36;
在P37、P38、P39、P40单元格分别设置上述计算函数公式,将J36、M36、G36后缀数字改为相应的37、38、39、40即可,D6不变;
(14)偏载检定项目修正误差计算设计:
在S36单元格设置计算函数公式:=P36-P36;
在S37、S38、S39、S40单元格分别设置上述计算函数公式,将P36改为相应的P37、P38、P39、P40即可,P36不变;
(15)鉴别阈检定项目计算设计:
在V42单元格设置计算函数公式:=S42-G42;
在V43单元格设置计算函数公式:=S43-G43;
在V44单元格设置计算函数公式:=S44-G44;
上述设置完成后,具有数据处理程序的检定记录就形成,检定电子秤时就可以使用。
将设计好的具有数据处理程序的电子台案秤检定记录存储在笔记本电脑中,检定时,将检定分度值、最大秤量、最小秤量、准确度等级等电子台案秤信息,标准器信息及环境温、湿度录入检定记录对应单元格;检定时,先进行通用技术要求的检查,若符合要求在符合后面方框打勾;然后按照检定记录中从上到下设计安排的检定步骤进行,依每个检定项目顺序加载相应载荷L(砝码),利用闪变法逐一加载附加载荷△L至示值变化一个分度值,在检定记录中分别记录载荷L、示值I和附加载荷△L的数值,当所有检定测量的数据全部录入后,检定记录就自动计算出每个项目每次检定的误差E、修正误差Ec、重复性ER、鉴别阈等检定结果。检定人员根据检定结果比对检定规程的技术要求再判定检定结论。
文章设计的检定记录数据处理程序最大优点:一是检定时,数据处理随时完成,数据记录完整时,数据处理结果就出来,节省时间,提高检定效率;二是检定规程若无修订,检定记录格式及数据处理程序不需修改;三是检定记录设计成一页,便于检定数据的记录及检定记录打印、备份,且能节省纸张;四是本检定数据处理程序设计简单明了,有利检定人员借鉴使用。
本文设计的电子台案秤数据处理程序经多年使用,实用性效果很好,解决了检定数据处理计算步骤多,计算量大,处理复杂,非常容易计算错而导致检定结果失准的问题;本检定记录数据处理快又准,节省时间,减少了检定人员的工作量,可提高检定工作效率;程序设计介绍详细、步骤简单明了,便于大家在检定、校准工作中参考。