地磅应用中数据异常的判断与处理

一、应用中出现的数据异常判断及处理

某单位的地磅(简称A衡)为供货称量衡器， 主要用于称量汽车罐车运输的液体物料，在检定有效 期内使用，其称量范围为0~100t，分度值为20kg，传感器 6只。在应用中，相关方反映A衡称重出现异常数值。

需方地磅（简称B衡，参数 同A衡）作为复检衡器，B衡复检的结 果大多数为负偏差，且数值较高。

1.数据异常情况判断 A、B两台地磅相距较远，称量 过程相反，在长途运输中存在一定的 燃料消耗、添加，引起皮重变化，同时 存在液态物料的损耗，复核数据的不 确定性增加。为此，选用A衡附近一 台与A、B衡具有相同称量范围和分 度值的地磅（简称C衡），作为A衡 比对称量器具，燃料消耗可以忽略不 计，以消除皮重变化造成的影响。液 态物料装车前先用A衡和C衡称空 皮，装车后再分别用A、C两台汽车衡 称毛重，分别计算净重。经过一定时 间段的统计，获取数据如表1和图1所 示，以此作为分析判断依据。

依据JJG539-1997《数字指示秤 检定规程》，地磅首次检验，称量值 为（500~2000)e，示值最大允许误差 为 ±1.0e，（2000~10000)e 示值最大允 许误差为±1.5e。使用中的汽车衡，检验最大允许误差为 首次的两倍，亦即两台新地磅，称量值在(500~2000)e 内，衡器示值之间最大允许差异2e (即40kg)，称量值在 (2000~10000)e60kg )，为合理现象。对于两台在用衡器之间的示值误差，可以再进一步放宽。从表1和图1可以看出：

(1 )Ab-a和Am数值均为负值并在Ac_a数值之下。

按两衡器之间差异为两台新衡器最大允许差异 的1.5倍（即60kg)控制，Ab-a表现为显著性差异特征的 点为6处，Am具有显著差异性特征点为4处，^^具有 显著差异性特征点为2处。A衡与C衡之间数据较为接 近，负差绝对数值小，除两组数据具有显著性差异特 征外，整体误差可视为在合理范围内。

由于是液体物料，运输过程可能存在少量泄 漏，需方地磅称重过程为卸车过程，可能存在挂壁 损失，Am最大，Ab<小于A^a的计量差值稍大可视为 正常。

A衡与C衡计量数据较为接近，存在两种可 能：一是两台汽车衡均正常，数据也没有问题；另一种 情况则是在计算净重的过程中，毛重和皮重数据均有 差异，差异部分抵消导致净重数据较为接近。

为验证可能差异，我们将A衡毛重、皮重、净重计 量数据分别与C衡4衡的相应数据进行对比（见图2、 图3)，可以看出，毛重和皮重计量差值均为负差，物料 净重计量差与毛重计量差的趋势一致，由此可以判 定，A衡计量数值普遍偏高，需进行查验处理。

2.数据异常情况的分析处理

从地磅的结构和工作原理看，数据出现异常可 能原因有：（1)仪表故障；（2)信号异常；（3)受外力干 扰；（4)其他原因。针对以上异常现象，我们采用逐项 分析、排除的方法进行解决。

（1）判断排除计量仪表故障

仪表上电自检正常，空秤状态长时间数据无漂移 现象，安排同一车辆多次反复称量，数据一致性较好， 可重复性较高；安排该车辆上衡器称重并停靠一段时 间，数据稳定无漂移，由此初步排除了仪表不稳定的 可能。为进一步验证仪表是否可靠，用称重传感器模 拟器对仪表进行模拟测试，一切正常，由此确认计量 仪表正常。

（2）判断排除信号异常

线路或称重传感器故障均可引起信号异常，导致 数据异常。检查集线盒进出连接线紧固良好，集线盒 线路板未见异常；检查与计量仪表连接线紧固良好， 所有线路未见破损及其他异常现象。在工作状态，逐 条线路拉扯，观察计量仪表数据未见跳变（如有异常 信号将剧烈变化，数据将无规律跳变），由此排除了线 路故障的可能性。为验证传感器状态，采用叉车走点 的办法，安排一辆叉车依次停靠在传感器所在的6个 点上，显示数据完全一致。将原始数据与C衡比对数据 按毛重排序，分析其趋势（见图4)，从图4中可以看出， 皮重数值显著性差异点有8处，毛重显著性差异点6

毛重差值、皮重差值并无明显线性关系，亦无明显 规律可循，由此基本排除了传感器故障的可能。

（3）判断排除外力干扰

在秤台上无重物及其他外力的情况下，传感器仅 承受秤台本身的重量，不受其他外力，使用中将此状 态设为零点。加载重物时，传感器将重力转换为电信 号，经计量仪表解析为重量值，期间如有其他外力加 载，则将引进误差。检查秤台与槽壁之间、秤台与基础 之间间距正常，未见其他物体造成挤压卡现象，秤台 自由状态良好，故此排除外力影响。

（4）其他原因分析与处理

在一般原因均排除的情况下，计量异常情况依然 存在，仍然有较多数据异常情况出现。进一步分析表1 数据发现，不论对B衡还是C衡，异常数据均体现为负 差，且差值均在200kg以内，由此推断存在一种可能： 即加载在秤台上重物不变的情况下，传感器受到的力 增加，引起输出信号变大。循着这种思路，观察汽车上 秤台称重过程发现，该汽车衡秤台为两节秤台，汽车 上秤过程中，两节秤台随着受力变 化，有明显的挤压拉伸变化。秤台有 两端翘起，中间下凹到中间翘起两 端下凹的变化。进一步查看两节秤 台连接螺栓发现该螺栓松动严重， 对该螺栓进行紧固处理后比对数据 异常消失。

分析发现，在两节秤台螺栓松 ，随着汽车轮子在秤台 上位置的不同，两节秤台之间产生 了一定的拉力或压力，分别加载在 ，使传感器受到了 ， 对传感器进行受 力分析（见图5)，图中G为通过秤台 加载到某只传感器上的重力，F或F 为秤台内力引起加载在该传感器上 的分力，F合或尸合为形成的合力。

可以看出，对一只传感器来说， 不论挤压过程产生的力是压力还是 拉力，传感器都将受到水平方向推 力作用，两力按平行四边形原则合 成，合力F合都将大于称重载荷在该传感器上的分力。 该合力引起的传感器信号变化，都将引起计量正偏 差。对每只传感器而言，尽管受力变化的方向和大小 不同，但均将引起受力的增大，故整体体现为正偏差。 进一步的力学分析可知，由于一台地磅安装后，其 结构尺寸已确定，由于不同的汽车前后轮距和汽车停 靠的前后位置差异，引起的压力或拉力也各不相同。

也就引起计量误差的显著不同。在载荷较小时，引起 的形变不明显，对计量的准确性影响也就不显著。

三、结束语

1.地磅在使用中多种原因均可引起计量异常，定 期检定和维护必不可少。集线器与称重传感器之间、集 线器与显示仪表之间连接线需要定期维护紧固，称重传 感器与秤台之间的固定螺栓也需要定期紧固维护。

2.对于两节或多节秤台的地磅，秤台连接 螺栓的紧固情况对汽车衡计量的准确性有着明显的 影响，维护过程中还需增设秤台连接螺栓的紧固状况 的检查和维护内容。

3.不同地磅之间的计量数值比对分析是发现衡 器故障的一项重要手段，需要作为计量管理的一部分 进行贯彻落实。