大型地磅检测中叠加法的技术问题研究

0 引言

大型衡器属于计量器械的范畴, 在我国工业发展和进步的过程中发挥着非常重要的作用, 随着农业、工业以及其他行业对于大型衡器的应用越来越广泛, 其计量的准确性也面临着越来越高的要求。为了能够保证计量的准确性, 相关的工作人员必须要高质量、高效率地完成针对大型衡器的检测工作。不同的检测方法有着不同的操作规范和要求, 工作人员要根据实际情况来选择最为合适的检测方法。

1 大型衡器介绍

衡器是一种以杠杆原理和胡克定律作为基本理论基础的测量物体质量或者重量的设备, 一般情况下, 衡器是由示值系统、传力转换系统以及承重系统这三个部分组成的, 随着相关研究人员工作的进一步推进, 衡器在许多个行业中都有了越来越广泛的应用, 比如农业、工业以及医学领域等。在生活中常见的杆秤、天平、地磅等, 这些称量物体重量的器械都属于衡器, 不同质量范围所使用的衡器的体积一般也是不同的。通常情况下, 体积较大的大型衡器被应用于运输行业以及煤矿行业等, 大型衡器可以称量的物体重量能达到千吨以上。

2 对大型衡器进行检测的必要性

2.1 大型衡器的检测工作中存在的不足

通过调查发现, 虽然目前我国对大型衡器的应用已经较为熟练, 但是针对大型衡器的检测工作还存在一些不足。具体来讲, 长期以来, 我国相关领域的研究人员都在一定程度上忽略了针对大型衡器的检测, 即便有一部分工作人员意识到检测工作的重要性, 但是在实施时也具有一定的难度, 缺乏经费和制度的支持是导致这种情况的主要原因。在一些市级或者更高级别的检测单位中, 大型衡器的检测工作受到了一定的重视且相对来说较为完善, 但是在一些县级的检测单位中, 大型衡器检测工作还在很大程度上有待提升, 很多检测人员的水平有限, 标准器的数量也严重缺乏, 根本不能满足行业生产的需求。为了能够强化整体的大型衡器检测水平, 必须对大型衡器检测的方法进行探讨和改进。

2.2 大型衡器称重时对于精准度的要求

大型衡器进行物体称重时, 必须要保证其称重结果的准确性, 而对大型衡器进行检测对于提升其称重的准确度是非常有帮助的。具体来讲, 大型衡器的设计以及制造是否科学合理以及测定值是否能够准确地被传递这两个方面在很大程度上决定了大型衡器称重结果的准确度。首先, 大型衡器对量值进行传递时, 相关的工作人员必须要保证这个过程中所使用的砝码质量合格, 砝码自身重量数值中存在的误差必须要小于大型衡器称重误差量的1/3。其次, 检测单位中相关的工作人员对大型衡器进行检测时, 如果使用替代物, 那么必须要同时使用替代物和砝码, 使其共同完成大型行器的检测工作, 相关工作人员需要注意的是, 必须要保证检测过程万无一失, 即便存在误差, 要尽可能保证误差在允许的范围内, 如果检测工作出现任何的问题, 那么在一些对于精准度要求较高的称重中, 大型衡器称重得出的最后数据就会在很大程度上存在偏差。总之, 在进行大型衡器检测工作的过程中, 相关工作人员一定要严格按照标准和要求来进行, 尽可能在最大程度上减小误差, 提升大型衡器称重的准确性。

3 大型衡器常见的检测方法

3.1 标准砝码检测法

标准砝码检测法是最早的大型衡器检测方法, 这种方法直接利用砝码对大型衡器计量的准确性进行检测。利用标准砝码进行检测之前, 相关的工作人员必须要确定最大称量所具有的准确度, 这是砝码检测法中不能缺少的最为重要的一个步骤, 同时, 最大称量的比例最少要占到2/3。虽然标准砝码检测法的应用时间较长, 但是利用该方法对大型衡器的计量准确性进行检测的过程中, 存在着很多的局限性, 具体表现在, 大型衡器的称量对象往往具有较大的体积和质量, 最大时甚至可以达到上千吨, 如果采用标准砝码检测法, 就需要打造质量非常大的砝码, 而砝码的造价成本较高, 如果应用这种方法完成检测, 就需要耗费非常大的人力物力资源, 因此, 目前这种方法很少被应用于大型衡器的检测工作中。

3.2 标准砝码替代检测法

上文中已经提到, 标准砝码检测法在目前已经不适用于大型衡器的计量准确度检测工作, 随着研究人员对于大型衡器检测研究的进一步深入, 标准砝码替代法出现并且被广泛的应用于检测工作中。随着运输行业的发展和汽车运输量的增加, 物流行业中物件的重量也在不断提高, 因此, 大型衡器的荷载量也面临着越来越高的要求。应用标准砝码替代法进行检测时, 工作人员首先要对标准砝码进行一定的处理, 然后再确定需要替代的称量值。之后就可以将替代标准砝码的物品放置在承载器上, 按照标准砝码检测法的步骤完成检测工作。需要注意的是, 砝码替代的过程要不断地进行重复, 直到大型衡器的最大称量值被准确地检测出来。

3.3 叠加检测法

大型衡器叠加检测法是目前相关领域的研究人员仍在研究的检测方法, 叠加法又称为比对法, 是针对称重传感器检测工作的主要方法, 因为在一般情况下, 称重传感器计量检测工作的准确性要求是高于大型衡器检测准确性要求的。叠加法具有较高的可行性, 但是在实际检测的过程中, 在技术方面, 该方法还存在着几个问题。

4 大型衡器检测中叠加法存在的技术问题

4.1 检测结构存在的问题

一般情况下, 大型衡器检测叠加法涉及到两个方面的检测, 分别是偏载检测和相关称量检测。偏载检测相对来说结构较为简单, 工作人员在进行大型衡器检测时没有较大的难度。但是, 相关称量检测无论是从结构上来说还是运用上来说都具有较高的复杂度, 在这种情况下, 为了能够提升检测工作的质量和效率, 相关的工作人员可以采用多个测力单元来完成检测工作。比如说, 可以同时应用传感器和千斤顶, 也可以将多个传感器和反力架与大型衡器的显示仪表并联起来。在大多数情况下, 一个测力单元的重量大约为70 kg, 如果整个系统所具有的重量为一个测力单元的几倍, 那么同时采用多个测力单元的方法就可以有效的提升大型衡器检测工作的效率, 在这种方式下, 相关秤量检测所具有的复杂度和难度也会在一定程度上有所降低。

4.2 加载点中的问题

检测人员对大型衡器进行偏载检测的过程中, 在称重传感器的上方位置, 加载点要进行精确的检测, 在这个过程中, 检测点和承载器并不会有很大程度的接触, 二者之间的接触面积是非常小的。同时, 在大型衡器的偏载检测中, 加载点的主要作用对象是位于传感器上方的承载器械。除此之外, 工作人员对大型衡器称重的准确度进行预测时, 应该尽可能减小承载器械和监测点之间的接触面积, 否则只会让承载器械承受的压力增大。总的来说, 利用叠加法进行大型衡器的检测工作时, 承载器刚度和强度所具有的准确性会有很大的提升, 相关工作人员需要注意的是, 应用叠加法时一定要注意对力和点的把握程度, 在降低承载器承受压力的同时, 尽可能提升检测工作的质量和效率, 这样大型衡器的称重效果就可以在很大程度上得到强化, 其称重结果的准确性就能得到有效的提升。

4.3 力源的稳定性问题

在大型衡器检测的叠加法中, 力源所具有的稳定性主要反映的是系统中较为重要的一种控制指标, 同时也可以在一定程度上反映出大型衡器计量的准确性。在大多数情况下, 千斤顶是大型衡器检测叠加法中力的主要来源。在不同的检测环节中, 大型衡器会因为受到不同的力的作用而产生不同的形变, 在物理学中, 传统力往往是弹性的, 因此在传统力的作用下, 大型衡器的检测仪表中并不会显示一个非常稳定的数据, 在这种情况下, 相关的工作人员就不能确定大型衡器计量的准确度是否符合相关的要求。从目前来看, 电液和压电陶瓷装置是大型衡器叠加法检测过程中的主要控制装置, 这样标准机上的相关力值就可以得到有效的补偿。一般情况下, 弹性变形和几何变形是力值变形的两个主要方式, 几何变形通常是大于弹性变形的, 为了能够提升力源的稳定性, 工作人员可以将液压千斤顶变为机械千斤顶, 同时也可以在反力架上增加三角结构, 这样可以提升大型衡器检测工作的质量。

5 结语

目前我国针对大型衡器的检测工作还处于不断的发展中, 相关工作人员在进行检测工作时, 要根据不同情况选择不同的检测方法。对于叠加法来说, 工作人员一定要重视操作过程中的几个技术问题, 提升计量精准度检测工作的质量。