地磅载荷测量仪校准研究
地磅载荷测量仪校准研究
一种专用质量比较仪的结构组成，并对其进行校准。利用质量比较仪，对地磅载荷测量仪进行校准和不确定度评定，校准结果测量仪误差不超过地磅最大允许误差1/3，且扩展不确定度与测量仪最大允许误差比值小于1/3，由此表明，通过ABA直接比较法能够进行测量仪的校准。
1 .引言
长期以来，大型地磅（量程在80t以上）都采用砝码进行检定，但是由于砝码运输搬运困难，检定效率低下，给大型地磅的检定带来极大不便。本课题组依据国际建议OIML R 76，在国家重大科学仪器设备开发专项的支持下，研制了一种检定大型地磅的检定装置— 衡器载荷测量仪（以下简称“测量仪”），JJG 1118-2015将其作为检定地磅的标准器。本文介绍一种校准测量仪专用的质量比较仪（以下简称“比较仪”），利用它对测量仪进行校准，并对校准结果进行不确定度评定。
2 .测量仪组成及工作原理
测量仪由标准载荷单元组和液压控制系统构成。标准载荷单元组由两个或两个以上标准载荷单元组成，每个标准载荷单元由液压油缸、反力装置、传感器和测量仪表组成，如图1所示。测量仪以传感器作为载荷测量标准，采用高精密液压作为载荷动力源，借助反力装置，对电子汽车衡台面施加标准载荷，从而实现对电子汽车衡的检定。
3 .比较仪组成
比较仪由秤体、6只数字传感器和1只高精度仪表组成.
测量范围：
200kg ~ 150,000kg， 200kg ~ 20,000kg。
范围内分辨力为0.1kg，20,000kg以上分辨力为
1kg。如图2所示，比较仪秤体由秤台和12个加固圆盘组成。
圆盘的加固能够提高测量仪载荷施加位置秤台的刚度。同时，加固盘上表面应保证其加工和安装的水平度，使测量仪传感器的受力方向竖直向下。
比较仪配8组F2等级砝码，每组砝码18,750kg。
每个测量仪的标准载荷单元和每组砝码将载荷施加在各自相对应的圆盘上（载荷施加在1、2、3、4、9、10、11和12位置的圆盘上。4、6、7和8为预留扩展位置），从而确保测量仪和砝码对比较仪所施加载荷的一致性。
4.比较仪校准
4.1 重复性
测量载荷为P1=75,000kg和P2=150,000kg，在1、2、3、4、9、10、11和12 8个位置圆盘上分别加9375kg和18750kg的F2等级砝码，采用A1，A2，A3，A4的衡量模式，循环8次。重复性测量校准结果为贝塞尔公式计算单次测量结果的标准偏差，SP1=0.42kg，SP2=0.42kg。
4.2偏载
将秤台分成4个区域，依次在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区域加上37,500kg的F2等级砝码，4个区域的测量结果分别为37,500kg、37,500kg、37,501kg、37,501kg，偏载量为1kg。
5 .地磅载荷测量仪校准
在比较仪上，被校测量仪与标准砝码组通过A1BA2比较的方式进行校准，其中A1、A2为F2等级标准砝码；B为被校测量仪。
A1步骤：用砝码对比较仪施加150t预加载荷3次。然后将标准砝码依次递增添加到比较仪上，加载到相应校准点时保持30s，记录比较仪示值，直到最大校准点；
B步骤：采用测量仪对比较仪施加150t预加载荷3次；然后按校准点递增顺序，对比较仪施加标准载荷，加载到相应校准点时保持30s，记录比较仪示值，直到最大校准点。
7.结论
一种校准测量仪专用的质量比较仪，并在其上进行了测量仪的校准，并对校准结果进行不确定度评定，得出结论如下：
（1）校准结果测量仪的误差不超过相应载荷下地磅最大允许误差的1/3，所校准的测量仪能够满足检定地磅的误差要求；
（2）校准结果的扩展不确定度与测量仪最大允许误差的比值小于1/3，在比较仪上，通过ABA直接比较法能够进行测量仪的检定/校准。
