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可移动式大砝码质量比较仪综述：

*、引言

用大质量砝码检定大型衡器在我国经过近20年的努力，已逐步趋于普及。但由于在使用现场检定大砝码的适用设备没有解决，*以给大砝码周期检定带来*定的困难。为此，在大砝码的使用现场紧需*种能移动的、实用性强的大砝码检定设备。课题组在分析了*外文献的基础上，提出了我们的技术方案，经过三年的努力，现已完成了该样机的研制，并达到了预期的目标该仪器能在简单的测量方法和普通的砝码悬挂现场对用于检定相对*度为±1×10的500．1000和2000kg的大砝码质量。

整个系统能达到的标准偏差(为1．0—1．3X10并在不更换传感器前提下，能在不同量程的定负荷下工作，在简单实用的测量方法下，在上述*度范围内基本上克服了在给定时蚵内带来的蠕变或滞后误差的影响。

二、我们*采用的技术方案及其性能综台*外在大质量比较仪研究工作中存在的问题，我们认为从现场实际使用条件和被检定大砝码的相对*度为±1×10*‘或低于这**度的实际对象，我们认为要研制的大质量比较仪主要注重芷使用方便、测量方法简单可行，并便于扦广；原理上应采用定负荷原理尽量克服传感器灼蠕变和滞后误差对比对结果的影响；另外对显于值而言．应直观，避免繁琐的计算后才能获得比对结*，因而示值应与大砝码名义质量相*致等。

鉴于以上考虑，我们的技术方案采用了单*传感器悬挂可移的方式，并采用了定负茼原理和双次替代称重法，以克服和消除传感器的蠕变和滞后影响。为使*个传撼器能在多个量程点(500、1000kg、甚至2000kg)上采用*套装置，即能进行砝码比对，我们在整个机械结构上采用了独特的由四个弹簧组成的传力机构，这四个弹簧为定负荷保持弹簧，通过传力机构使四个弹簧的力在不同负荷时分别先后成两对力作用在传感器上。对比较仪的偏载和扭载性能，根据±5X10*度的要求采取了与传感器上端连接的联杆顶端为球形碗状支承结构；与传感器下端连接的联杆与负荷之间采取了十字交叉圆轴支承和止推轴承结合方式，以保持负载铑轴向准直通传感器，并在传感器加卸载砝码期间能消除扭转力的影响。

传感器性能的好坏直接影响到比较仪的性能，比较仪用的传感器要求其在定负荷下，不出现输出慢漂移、短期稳定性要求足够好，在大砝码悬挂在定负荷加载装置上时，止动螺母和下托板之问的问隙用目测调整在2~3mm左右，定负荷控制在被检砝码量限的90%以上，达被检砝码量限的95%左右．在比较方法上，我们实现了预期的尽量简化比较步骤。我们采用了类似阻尼天平的三次开启天平停点示值读取法，并取消要进行繁琐计算后才能得到比较结果的取值法。操作方法上还实现了在—般吊车下移动比较仪后，只要被比较的两砝码的起升、下降方法、操作速度类似即可实理砝码比较的目的，从而实现了改变那种传统的*套{蕾大*小车和*谓A形架及孰遭等辅助设施的方案．

三、配套仪器和测量方法

配套的显示仪器也是完成该比较仪±5x1o标准性能的关键设备。根据OIML推荐的整机性能部件性能应满足0．7借允差关系，若选用±3．5×l0准衡度的显示仪表，就能满足该比较仪的性能要求。考虑到将来推广应用，我们选用了常州托列多台资*的定望产品8l42型称重显示仪。该显示仪是目前*满足OIML衡器建议中分度数为n=50000，分度值能按1×l0‘、2×1O和5×1oI(K为正、负整数或譬)任意设定能适用于Ⅱ级非自动衡器的**寝显示仪表，虽然这种仪表在本项日中不能分辨到克这*位，但已基本上满尾我们对比较仪技术性能的要求。在各秤量点，该显示仪分度数n分度值、*大允差和*大相对误嫠的关系如衰3*示。使用上述显示仪的*大优点是；分度数，分度值可随*用秤量点设定在状态使用，并能显示被检砝码的全部质量值，另外在比较过程中示值直接以质量表示，这样可必不必多次测量分度值。测量方法亦是比较仪实用、便于推广的黄键性能*我们将弹簧定负荷词整在被检砝码质量值的9o％以上时经试验证明，基本土能克跟比较时间内因蠕变或滞后误差对比较结果的l影响。因此在比较过程中，对A，B两个砝码比较时，可以只采用*次双次替代法”中，类似阻尼天平各停点凑取示值三次的方法。或*测定到克”，财可在三次读数中测其闲跳点示值。若读取的是闪跳后稳定的示值，通常应分别在公式(2)和(3)右边加上1克的质量值来进行计算。

四、试验结果

大砝码质量比较仪计量性能应是“重复性和*性两项。“重复性’’是指比较仪在相同测量方法，同*观测者，在同*地点和环境条件不变情况下，对同*砝码进行多次连续测量，在短时间内*得结果之间的*致性程度。试验中，我们使用四等大砝码分别在500，1000，和2000kg量限点各称量10次，作为*组，*性是指比较仪在不同日期采用双次替代法”确定被检与标准砝码之间质量差与该两砝码质量差(约定)真值之间的*致程度。此外，我们分别对500和1000kg秤量点用多个砝码相互比较或在重复性翊I量过程中相隔较长时间的测量值与另*被比较的相隔较长时间的测量值求得的相互差值进行数据综合，得该比较仪．当用于*个标准连续检定多个砝码(例如五个至九个)时，*得的被检砝码*。届时我们即可利用这种大砝码比较仪进行并非*定要标准和披检砝码相邻的比较，而可以用*次标准连续比对多个被检砝码了。

五、结语

“本大砝码质量比较仪”已通过*技术**委托我*主持的*家评议和鉴定，认为该仪器技术方案*机械设计有特色，配套仪表可靠测量方法简单、试验结果可信。整个系统的重复性和*性，达到并超过了合同规定的技术指标，能在同*传感器条件下用于检定*度为±1X10的500kg至2000kg在大砝码质量。

可移动式大砝码质量比较仪综述