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關(guān) 于 0.2 級(jí) 皮 帶 秤
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 周祖濂
【摘 要】 作者認(rèn)為OIML取消原皮帶秤zui高0.2級(jí)別改為zui別為0.5。主要的原因是現(xiàn)在檢驗(yàn)皮帶秤對(duì)物料稱(chēng)重的不確定達(dá)不到要求，對(duì)于0.2級(jí)皮帶秤而言認(rèn)證和檢定的誤差為0.1%，即要求對(duì)其物料的檢定誤差至少為0.03%以上。目前國(guó)外皮帶秤的精度（即重復(fù)性）達(dá)到0.1%不在少數(shù)，且長(zhǎng)度穩(wěn)定性很好，但仍定為0.5級(jí)。
【關(guān)鍵詞】 0.1級(jí)皮帶秤；控制衡器；物料檢定
近年國(guó)內(nèi)有的皮帶秤生產(chǎn)廠家制造出質(zhì)量較好的皮帶秤，因而考慮到是否能把皮帶秤的級(jí)別又改回早先OIML R50的規(guī)定，即皮帶秤的zui別為0.2級(jí)，而不是現(xiàn)在規(guī)定的0.5級(jí)。
在此我想談?wù)剬?duì)此問(wèn)題的看法，但不準(zhǔn)備對(duì)皮帶秤本身的誤差進(jìn)行分析，僅從對(duì)皮帶秤檢定問(wèn)題，提一些看法。
根據(jù)皮帶秤zui大允差的規(guī)定，對(duì)于0.2級(jí)皮帶秤，要求檢定、后續(xù)檢定的zui大允許誤差值為0.1%。皮帶秤的檢定/校準(zhǔn)上*的方法是實(shí)物檢定。其它的檢定方法如鏈碼等，由于不能如實(shí)反映皮帶張力的影響，不能成為可*信賴的方法。在此還要特別指出，目前國(guó)內(nèi)使用的循環(huán)碼的方法，由于不能準(zhǔn)確確定單位長(zhǎng)度環(huán)碼的質(zhì)量且無(wú)國(guó)家法定檢定規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，從法制的角度看這種檢定是不嚴(yán)格的。對(duì)于實(shí)物檢定，根據(jù)JJG195-2002“連續(xù)累計(jì)自動(dòng)衡器（皮帶秤）”的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程第8.1.6條要求，“物料試驗(yàn)中測(cè)定試驗(yàn)物料質(zhì)量（約定真值）的控制方法，應(yīng)能夠滿足其測(cè)定誤差不超過(guò)5.2.1自動(dòng)稱(chēng)量檢定相應(yīng)zui大允許誤差的1/3”。這里所提的5.2.1的zui大允許誤差，對(duì)0.2級(jí)皮帶秤而言，即是上面所說(shuō)的要求檢定、后續(xù)檢定的zui大允許誤差為0.1%。這就要求用來(lái)稱(chēng)量皮帶秤檢定時(shí)所用物料的衡器的zui大允許誤差不得超過(guò)0.03%。
皮帶秤是用來(lái)稱(chēng)量大宗物料的衡器，通常在港口、礦山、電廠、工廠使用的皮帶秤其量程由每小時(shí)噸量級(jí)到每小時(shí)千噸、甚至萬(wàn)噸。對(duì)皮帶秤的檢定/校驗(yàn)往往是一個(gè)很費(fèi)時(shí)、費(fèi)力的工程。我曾對(duì)秦皇島七碼頭大量程的皮帶秤做檢定，皮帶秤的名譽(yù)量程為6500t/h，實(shí)物校準(zhǔn)時(shí)的量程為4400t/h左右，這是一個(gè)非常大的工程。因?yàn)槭菍?duì)其產(chǎn)品進(jìn)行認(rèn)證，所以進(jìn)行了七次測(cè)量。這樣大宗物料的實(shí)驗(yàn)，即使是使用中的檢定——只進(jìn)行一次，工作量也是很可觀，需要準(zhǔn)備十來(lái)輛煤車(chē)，并進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。
通常使用三種稱(chēng)量裝置對(duì)皮帶秤的物料計(jì)重。軌道衡、汽車(chē)衡和校驗(yàn)斗秤。由R50建議和JJG195-2002國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程，對(duì)所謂“控制衡器”選用的誤差要求，是推薦使用非自動(dòng)秤來(lái)稱(chēng)重。我國(guó)的實(shí)際情況，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)時(shí)，可選用的軌道衡大多為動(dòng)態(tài)軌道衡，準(zhǔn)確度zui高為0.1%（首檢精度）；在戶外汽車(chē)衡是準(zhǔn)確度等級(jí)為n=3000分度的三級(jí)秤，雖然現(xiàn)在有廠家對(duì)汽
車(chē)衡給出更高的分度數(shù)級(jí)別，但此種精度國(guó)外的很多同行并不予接受。校驗(yàn)斗秤大多建在室內(nèi)，
環(huán)境條件，而且可以標(biāo)定后，就立即使用。斗秤的不足之處在于只適用較小量程皮帶秤。皮帶
秤的準(zhǔn)確度等級(jí)使用百分誤差表示，而用作控制衡器的非自動(dòng)衡器是用分段恒定值誤差表示，這也
給計(jì)量結(jié)果的誤差計(jì)算帶來(lái)問(wèn)題。例如在n=3000 和n=2500 處的首檢準(zhǔn)確度都為1.5e，但折算為百
分誤就稍有差別。后者就大于千分之一。
zui后現(xiàn)場(chǎng)物料實(shí)驗(yàn)時(shí)，物料的丟失以及氣候等因素，也是要給予非常的注意，才能獲得可靠的
結(jié)果。
現(xiàn)對(duì)我在秦皇島對(duì)皮帶秤的檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，談?wù)勎覍?duì)“0.2 級(jí)皮帶秤”的看法。
該皮帶秤為INFLO 公司的振弦式皮帶秤，不用應(yīng)變式傳感器作為靈感組件。我們對(duì)編號(hào)為BF4
和BF3 的兩臺(tái)皮帶秤進(jìn)行測(cè)試，其數(shù)據(jù)如下：
BF4：零點(diǎn)（三圈）323 秒
0.093t -0.083t -0.027t -0.016t
調(diào)準(zhǔn)前 軌道衡示值（t） 皮帶秤示值（t） 相對(duì)誤差（%）
4417.28 4489.1 1.626
4254.92 4318.3 1.490
4185.33 4245.0 1.426
調(diào)準(zhǔn)后 4348.16 4352.2 0.0929
4310.16 4307.3 -0.0664
4316.336 4322.7 0.147
BF3: 4484.30t 4483.4t -0.020%
測(cè)試時(shí)正值冬天夜晚，氣溫在零度以下。編號(hào)為BF4 的皮帶秤是前不久安裝的，而編號(hào)為BF3
皮帶秤是同年夏天，七、八月份調(diào)好并在使用。我們測(cè)試時(shí)，不允許再對(duì)BF3 號(hào)皮帶秤調(diào)校，未測(cè)
零點(diǎn)就直接測(cè)試，目的是為了觀察溫度的影響。測(cè)量物料實(shí)際重量的“控制衡器”，為一臺(tái)前不久
剛由軌道衡計(jì)量站檢定過(guò)的、英國(guó)制造的、脫鉤通過(guò)牽引單車(chē)廂動(dòng)態(tài)稱(chēng)重的軌道衡，這樣優(yōu)良的測(cè)
試條件，在國(guó)內(nèi)是少有的。
通過(guò)以上檢定數(shù)據(jù)可以看出，該皮帶秤的重復(fù)性（相對(duì)誤差）和長(zhǎng)期穩(wěn)定性為0.1%，是可信的。
在此需要再次強(qiáng)調(diào)說(shuō)明，根據(jù)OIML R50 和JJG195-2002，對(duì)物料試驗(yàn)控制衡器的測(cè)定誤差的要求：
●若控制衡器是在物料試驗(yàn)之前立即校準(zhǔn)式檢定，其誤差應(yīng)不大于皮帶秤相應(yīng)zui大允差的1/3。
●其它情況，其誤差應(yīng)不大于皮帶秤相應(yīng)zui大允差的1/5。
即使像我們?cè)谇鼗蕧u這樣少有的稱(chēng)量試驗(yàn)物料的控制秤的條件，也不能滿足OIML R50 和
JJG195-2002 對(duì)控制衡器誤差的要求。嚴(yán)格講用動(dòng)態(tài)軌道衡、汽車(chē)衡和靜態(tài)軌道衡作為控制衡器，
其誤差是達(dá)不到0.2級(jí)皮帶秤檢定時(shí)對(duì)試驗(yàn)物料稱(chēng)重精度的要求。既使使用室內(nèi)的校準(zhǔn)斗秤是否能達(dá)到這一試驗(yàn)要求，也需認(rèn)真評(píng)價(jià)，才能認(rèn)可。
這一問(wèn)題我在退休前就已發(fā)現(xiàn)，感到在實(shí)際校驗(yàn)0.2級(jí)皮帶秤時(shí)就很難實(shí)現(xiàn)。若將首檢的允差由使用誤差的0.5倍改為0.7倍還勉強(qiáng)可能操作。
總之，我認(rèn)為要真正做出能通過(guò)OIML R50建議認(rèn)可的0.2級(jí)皮帶秤是沒(méi)有太大必要和可能。就我與國(guó)外同行和用戶的交流感到，他們對(duì)皮帶秤的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性更關(guān)注。而且國(guó)外的皮帶秤長(zhǎng)期穩(wěn)定性在0.1%，不確定度長(zhǎng)期保持在0.5%才可能得到用戶的認(rèn)可。1998年在阿姆思特丹港口曾詢問(wèn)港口的衡器管理人員，據(jù)稱(chēng)他們現(xiàn)使用的皮帶秤一般在五年，甚至十年左右才檢驗(yàn)一次。而且是使用該皮帶秤的買(mǎi)賣(mài)雙方覺(jué)得有必要才會(huì)請(qǐng)計(jì)量部門(mén)來(lái)校驗(yàn)。
0.2級(jí)皮帶秤除了對(duì)它的物料校驗(yàn)裝置極難滿足要求，有志制造0.2級(jí)皮帶秤的廠家還需注意，對(duì)皮帶秤模擬試驗(yàn)的所有計(jì)量和技術(shù)要求要比0.5級(jí)皮帶秤的高1.5倍。zui后皮帶秤配用皮帶輸送機(jī)的性能，對(duì)皮帶秤zui終的檢定、使用精度以及長(zhǎng)期穩(wěn)度性起著極重要的作用。所以，曾有人講，是使用一臺(tái)能稱(chēng)重的皮帶機(jī)，而不是一臺(tái)傳輸物料的稱(chēng)重器。
我認(rèn)為，當(dāng)前國(guó)內(nèi)皮帶秤的生產(chǎn)廠家應(yīng)把主要工作放在如何提高皮帶秤的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性方面，而不是片面追求精度。實(shí)際上只有高穩(wěn)定性和高可靠性才能有可靠的精度。嚴(yán)格講沒(méi)有穩(wěn)定性的可靠性，就沒(méi)有精度可言。說(shuō)實(shí)在的，誰(shuí)愿意使用一臺(tái)今天一個(gè)數(shù)字，明天又一個(gè)結(jié)果的計(jì)量設(shè)備。
zui后，欲將修改皮帶秤精度級(jí)的提案提交OIML討論并希望得到通過(guò)，不僅要提供詳細(xì)的試驗(yàn)結(jié)果和文件。還要指出的是一個(gè)新的建議是否得到大家的同意，不僅只是一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，而且也是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的利益問(wèn)題。
