电子汽车衡示值误差策略结果的不确定度研究

栾 峰，王利华

（邹城市计量检定测试所，山东 济宁 273500）

0 引言

电子汽车衡属于一项新型的电子衡器，本身有着显示直观、功能全面、准确性高和称量迅速的特征，在工业、商业和建筑以及集贸市场等行业计量方面得到了十分广泛的应用，是一项效果良好的计量器具。动态汽车衡也被叫作动态公路车辆自动衡器，采取整车称量方式和轴重称量方式。可称量行驶期间的动态车辆总重量以及轴重的自动衡器分成了两方面，分别是整车称量以及轴称量，整车称量的动态汽车衡外形和静态电子汽车衡一样，所以被叫作动静两用的电子汽车衡[1]。文章介绍了动态电子汽车衡示值误差测量结果。

1 电子汽车衡的结构以及运行原理

称重传感器、称重显示仪表、接线盒等部件相互组合形成了电子汽车衡，相关人员依照基本情况对打印机、计算机以及大屏幕显示器等设备合理配置，将称重货物以及载重车辆放置于秤台，基于重力作用下，称重传感器的弹性体出现了变形现象，贴附在弹性体中的电阻应变片也随之发生变形，通过转换测量电路，输出和质量数值形成比例的电信号，经由信号转换、放大后借助仪表微处理器处理称重信号，称重仪表内呈现出质量数据[2]。从实际情况来看，电子汽车衡的原理和电子秤原理是一样的，主要是采取压感元件改变电流方式检测质量，因此电子汽车衡其实就是一项大型的电子秤，结构与电子秤相同。电子汽车衡内部电路内包含压力传感器，外部有特定的外壳以及显示电子屏，在尚未供电的情况下也可以应用[3]。实质上，电子汽车衡是检测重力的仪器，采取G＝mg公式对物品质量加以计算，大多数人员是利用调整g值转变测量数据，g并不属于常量，不过电子汽车衡的g值为固定性特征，相关人员在有效调整g值的基础上转变测量数据。所以在应用电子汽车衡的过程中，应当将各项g值当成基本的调整水准。

2 电子汽车衡示值误差不确定度影响因素

2.1 影响秤体的因素

电气汽车衡的秤体自由度决定了计量数据的准确性，比如，秤体两端的纤维螺栓以及坡道之间间隙不大，秤台难以处于良好的摆动状态。假如秤体与坑体之间缝隙内存在非常多杂物或者是尘土的情况下，不确定度将会被影响[4]。而且在现场检查过程中，结合标准的检查要求依次加载称量点，在加载某项特定称量点的情况下，称量显示数值随之增加，产生该种现象的具体原因是电子汽车衡安装限位螺栓期间，与顶板之间尚未留出足够的空隙，所以增加了载荷程度，秤体出现不良变形问题[5]。

2.2 影响称重传感器和称重显示仪表的因素

在电子测量仪称重传感器和显示仪相互连接的过程中，当称重显示仪发生错误显示以后，难以开启计量模式。在秤台上方增加压力以后，仪表内的显示器显示数值稳定性不佳，这是由称重传感器和显示仪器之间的焊接磨损引起的。在秤体压缩变形上升到相应程度的情况下，顶板与限位螺栓孔隙随之变小，产生了顶死情况。电子汽车衡的计量仪秤发生侧向力，显示仪表的数值增加[6]。在称重传感器电阻应变片以及弹性体性能出现变化以后，都会引起称重显示仪表中准确程度发生误差等不良现象，参数准确性降低。

2.3 影响称重传感器和称重的环境和人为因素

电子汽车衡对于环境和人为因素提出了十分严格的要求，当称重传感器和秤台以及显示仪表、计算机等设备无可靠性接地时，将会因为各项接地点电位差不同而影响到系统本身的准确性，在没有保持稳定空气状态的情况下，传感器和显示仪表显示出来的数据不准确，基于此，就要求称重传感器和显示仪表保持良好通风现象，为实施零件散热提供良好帮助[7]。而且在人工操作电子汽车衡的过程中，务必强化操控能力，以免因为人为操作不到位而引起电子汽车衡计量偏差现象。

3 电子汽车衡误差形成分析

3.1 外观检查

对于相关检查人员来讲，需要做好秤体外形检查工作，检查是否存在变形和裂缝等问题，限位螺母缝隙是否符合要求，查看秤体周围以及底部是否有杂物堵塞，并查看多节搭接的牢固性，通过检验以上外表，判断秤体是否与规范性地检定规程要求相一致。

3.2 零点漂移

在电子汽车衡称量期间，当长时间受到冲击荷载影响以后，传感器空载输出信号发生相应的改变，特别是冲击荷载本身具有不确定性，大小不同，在这一现状下，将使传感器空载输出信号发生改变，最终形成零点漂移，从而影响了电子汽车衡称量的准确性，增加误差现象出现概率[8]。

3.3 线性变化

电子汽车衡称重传感器输出信号和承受的载荷，从理论上具有一定的线性关系，和相应输出电压之间是非直线关系。在这一情况下，需要有针对性地分析该项部分称量点误差较大的问题，通过合理应用分段校准秤量程，科学化控制传感器的非线性输出引起的称重误差，将称重误差彻底消除，以此确保电子汽车衡称量的准确性和可靠性[9]。在实施电子汽车衡检定工作期间，以较小秤量、最大秤量和最大允许误差改变秤量为基准点，示值误差是基值误差，具体误差大小应当与电子汽车衡检定规程内有关于秤量内的最大允许误差基本标准相符合，以此保障电气汽车衡称量的准确性。

3.4 重复性误差

电子汽车衡重复性测试期间，应当做好最大称量和50%最大称量实施测试工作，两组作业需要重复三次，每一次和任意两次示值之间不可以超过该项称量的允许误差绝对值，重复性检验周围温度、湿度以及风力等形成的重复性误差。

4 不确定度评定测量方式

（1）环境条件。测试工作必须处于十分稳定的环境温度下实施，一般表现为正常环境温度，除非另外有相关的规范。在具体的测试过程中，重点记录极限温度之差，不可以超出衡器允许温度范围的1/5，变化速率不可以超出5℃/h，在这一现状，温度十分稳定，测试过程中必须确保被检测衡器上无水汽凝结。

（2）测量标准。M1～M12等级砝码，1～1 000 ㎏砝码质量最大允许误差表现为±（500～100 mg）。

（3）被检测对象。以最大秤量是30 000 ㎏，分度值e是20 ㎏的动态电子汽车衡举例说明。

（4）测量阶段。在静态称量期间，主要是应用递增方式将标准砝码添加到被检测动态电子汽车衡秤台中，一直到最大秤量，完成加载环节内各项称量点的检定和校准以及检验作业。通过使用递减的方式，把被检测动态电子汽车衡秤台中的砝码从最大秤量一直递减到零点，完成卸载期间的不同称量点检定以及校准和检测。动态秤量阶段是基于被检测动态电子汽车衡处于动态模式下实施的，使用的设备是已知车重的参考车辆，开启动态称量程序以后，参考车辆的各项轮轴依次通过被检测动态电子汽车衡的承载器，在车辆完全通过了承载器以后，被检测动态电子汽车衡可以清楚地判断出车辆轴组类型，将单轴质量和整车总质量体现出来，以此获取动态轴承称量误差与动态整车总质量称量误差[10]。

5 电子汽车衡示值误差策略结果的不确定度改进策略

5.1 规范应用，强化维护保养力度

在电子汽车衡日常操作期间，需要加强维护以及保养力度。动态电子汽车衡是使用频率而且承重特别大的机械设备，因此在具体的应用期间造成的损耗程度也是非常大的，基于此，就需要加强对其的养护和保养力度，以免电气汽车衡在测量期间发生不确定度误差现象。可以结合实际情况引进合理的维护保养方式，比如，每一次使用完成以后检查数据线的完好程度，如果出现数据线断裂，就必须及时进行更换，否则数据线断裂会使显示仪表中的数据无法显示出来，传感器也会产生校对问题。派遣专门的检修人员对动态汽车衡内部电子仪器灵敏度进行调整，更新电阻等其他受损零件，更换不可以继续使用的零件，获取准确的计量数据，强化秤台维护力度，保持良好的整洁性，结合不同台面磨损现象选取合理的油漆实施补刷作业，派遣专人清理缝隙，避免灰尘和杂物等异物卡住秤台，对秤台计量准确性产生不良的影响。

5.2 确保接地保护可维护衡器的安全性

大多数的动态电子汽车衡使用环境一般是露天空地，因此经常受到周围恶劣天气或自然灾害影响而引起的损坏故障。基于此，在安装动态电子汽车衡期间，应当加强接地安全防护力度，保持衡器的安全性。比如，有效连接稳压器和称重仪表等设备外壳以及大地表面，以免产生干扰和漏电现象，保持干扰仪器处于稳定运行的状态。而且在接地过程中保证称重传感器、接线盒以及秤台等设备零件的全部接地，加强设备和设备之间连接性，形成完善的接地网络。完成全部的设备安装作业以后，安排巡检人员再检查各项线路，以降低安全隐患出现概率[11]。在巡视检查期间，如果发现电子汽车衡某项零件和设备存在问题，就必须及时上报，提出解决对策，安装漏电保护设备保护电源线路，以免漏电或者被雷电击中，以此确保电子汽车衡不会因为雷电暴雨天气而受到不良影响。

5.3 提升数据的准确性

在应用电子汽车衡实施操作作业期间，经常出现显示器仪表显示数据的误差，对秤量环节产生一定的影响。比如地磅安装质量较差、秤台地基之间存在异物、接线盒传感器以及显示仪表等设备零件受损，护坡和秤台之间存在摩擦等，这些都会引起动态电子汽车衡计量称重误差。基于此，就需要采取合理措施，全面控制电子汽车衡计量环节存在的各项误差。在选择和购买仪器时，必须选取质量好、信誉度高的动态电子汽车衡厂商的产品，以免因为电子汽车衡自身质量问题而影响使用[12]。在安装设备期间，聘请专业人员以及仪器生产厂商设计制作工人相互配合安装，以免安装阶段产生操作误差和漏洞，为仪器构建良好环境，减少仪器损耗，获取准确的测量数据。安装完成以后，调试运行电子汽车衡，将实际情况汇报给计量检定部门进行检验，审批以后正式运营使用。在后期操作和使用期间，依照标准要求应用，并定期对其进行维护，降低仪器误差。

6 结束语

从以上论述来看，电子汽车衡是重要的大型货运的测重设备，电子汽车衡的准确程度影响到货运各方的切身利益，所以为了提升社会经济发展水平，采用精准的测重仪器是基本要求[3]。因此，要想保证电子汽车衡准确性，就要做好使用和保养工作，同时做好防作弊的措施，让电子汽车衡成为服务货运测重的可靠设备，使其发挥出应有的效果和功能。■