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搬运标准砝码机械化的解决方案说明 介绍：

摘要：用M1级20kg标准砝码检定电子汽车衡,用人力搬运砝码的传统方式,劳动量大、劳动强度高,给被检单位带来很大负担。由于受人力的影响和制约,影响了检定质量和工作效率。本文提出用叉车叉运标准砝码箱,实现搬运砝码机械化的解决方案,不再用人力搬运砝码,保证了检定质量,提高了工作效率;对标准砝码箱质量值、标准砝码箱箱体质量值的准确度进行了论述,同时对用标准砝码箱检定电子汽车衡的可行性进行了探讨。

电子汽车衡的检定,我们是用M1级20kg砝码进行检定的,砝码的搬动都是用人力来进行。2004年我们制做了“人力检衡车”,减轻了部分人力劳动量。随着秤量的增大,人力的劳动量也加大,如果进行调试,砝码需反复搬动,人力的劳动量会更大,给被检单位及个人造成很大负担。由于人力的影响和限制,直接影响了检定质量,有时还会引起被检单位的误解。如何在检定工作中,排除人力的影响,以保证检定质量。我们想到的方法是:实现搬运砝码的机械化。

1搬运砝码机械化的解决方案

通过使用“人力检衡车”,在实践和理论论证是可行的基础上,联想用叉车叉运砝码(标准砝码箱)———搬运砝码机械化的解决方案。要实施这个方案,需将小质量(20kg)的砝码组合成大质量(1000kg)的大砝码,便于叉车叉运。2006年初,我们购置了一台CP-2型叉车,设计制作了标准砝码箱箱体,将多个20kg砝码装入箱体内,组合成大质量砝码———标准砝码箱。

2标准砝码箱

标准砝码箱是由多个M1级20kg砝码和特制的、具有一定质量值的标准砝码箱箱体组合成大质量的用叉车叉运的专用砝码,用于检定电子汽车衡。标准砝码箱由二部分构成,即多个M1级标准砝码和标准砝码箱箱体(以下简称箱体),箱体的质量为100kg,M1级标准砝码的质量为900kg(45个20kg砝码),标准砝码箱质量为1000kg。

2.1箱体的设计和制做

20kg砝码在箱体内的摆放是每层15个(5×3),摆3层共计45个。箱体的几何尺寸,按照砝码摆放后的尺寸设计为长方六面体。箱体框架用5#、6#、角钢焊接成长方六面体,用4mm厚钢板焊在框架底部,用1.8mm厚钢板将箱体框架上面和两个侧面与底部钢板封闭焊接,箱体框架两端开口,砝码由此处装入箱体内,用4#角钢和1.8mm厚钢板按照两端口尺寸做两个侧门,用锣丝将两侧门分别紧固在两端口的框架上,在侧门与框架的接触面之间,用胶条做密封垫,在固定侧门时将其压紧,此时的箱体便是一个封闭的箱体。在箱体底板下面两端焊上2根8#槽钢做底脚,便于叉车叉入。

2.2箱体的技术要求

2.2.1箱体的质量允差

箱体的质量标称值为100kg,准确度等级为M1级,根据JJG99-2006《砝码》检定规程的要求,其质量允差为±5g。

2.2.2箱体质量的调整

为调整箱体的质量,做一配重管,将一相应长度和直径的铁管,一端封闭焊死,另一端焊一螺丝帽,用螺丝封闭,管的内腔做为箱体质量的调整腔。在标准砝码放入箱体内后,配重管放入砝码的间隙中,配重管的重量不大于1kg。

2.2.3箱体的焊接

箱体全部采用优质钢材焊接而成,需按设计图纸进行生产。焊接应牢固,焊口应平整,焊渣应除净,表面护板与框架的焊接不应有断焊、漏焊,侧门密封压条应压紧,保证凡影响标准砝码箱质量值的物质不能进入箱体内。

2.2.4箱体的防锈处理

箱体焊接后应做防锈处理,箱体内外应先除锈,涂以底漆,表面再涂以油漆,漆膜应色泽均匀,不应有漏涂、气泡、露底和划伤等缺陷。

2.2.5箱体的检定标记

在箱体两侧门的对边角铁上与邻近的紧固锣丝上各钻两个Φ3的小孔,以备铅封用。

2.3箱体质量的标定

我们按M1级砝码的准确度对箱体质量进行标定。为此,我们特购置了一台秤量100kg、分度值为1g的II级电子天平(质量比较仪)和F2级20kg标准砝码4个,将计量标准F2级砝码标准装置的测量量限由20kg扩大到100kg。箱体的标定是采用单次替代法,在标准电子天平(质量比较仪,以下简称天平)上放置与箱体同标称质量值的F2级标准砝码,读取示值后,采用闪变点的方法,添加小砝码,计算化整前示值,即为标准砝码的示值。然后取下标准砝码,放上箱体,读取示值,并按上述方法检测、计算化整前示值,即为箱体的示值。箱体化整前示值与标准砝码化整前示值应相等,如不相等,添减小重物,使其最大误差不应超过±5g。标定时所添加的小重物放在配重管内。

2.4箱体质量值测量结果不确定度的评定

2.4.1概述

1. 测量依据:JJG99-2006《砝码》检定规程。
2. 环境条件:温度:常温,相对湿度不大于80%。
3. 测量标准:F2级标准砝码,测量范围100kg,由规程中给出扩展不确定度U100=1.6g,包含因子k=3。
4. 被测对象:M1级箱体质量,测量范围100kg,扩展不确定度U100=5g,包含因子k=3。

(5)测量过程:箱体质量的测量是采用单次替代法,在标准电子天平上放置与箱体同标称质量值的F2级标准砝码,读取示值后,采用闪变点的方法,添加小砝码,计算化整前的示值,即为标准砝码的示值。然后取下标准砝码放上箱体,读取天平示值,并按上述方法检测和计算化整前的示值,即为箱体的示值。箱体示值与标准砝码示值差加上标准砝码的质量值,即为箱体质量值的测量结果。

2.4.2数学模型

m=ms+d式中:m—箱体的质量值ms—F2级标准砝码的质量值d—被测箱体与标准砝码的差值

2.4.3输入量的标准不确定度的评定

(1)输入量ms的标准不确定度u(ms)的评定。输入量ms的标准不确定度采用B类方法进行评定根据JJG99-2006《砝码》检定规程中给出的F2级标准砝码100kg的扩展不确定度不大于1.6g,包含因子k=3标准不确定度u(ms)=1.63=0.53g估计!(ms)u(ms)=0.10,则自由度"ms=50(2)输入量d的标准不确定度u(d)的评定u(d)由3个标准不确定度分项构成a)天平测量重复性引起的标准不确定度分项u(d1);b)测天平鉴别力的标准小砝码引起的标准不确定度分项u(d2);c)为使天平平衡添加标准小砝码引起的标准不确定度分项u(d3)。"天平测量重复性引起的标准不确定度分项u(d1)可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。用同一箱体在不同时间,在重复性条件下连续测量10次,共得到3组测量列,每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差如下表所示。根据JJG99-2006《砝码》检定规程5.2款规定,“在规定的准确度等级内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,其折算质量的扩展不确定度U(k=2),应不大于表1中相应准确度等级的最大允许误差绝对值的三分之一”。经上述评定,100kg箱体质量值的扩展不确定度U=1.065g(k=2)。表1中M1级100kg砝码最大允许误差(MPE)的绝对值为5g,1/3MPE=1.67g,则U<1/3MPE。箱体质量值的准确度达到了M1级砝码的要求。

2.5标准砝码箱质量值不确定度的评定

标准砝码箱质量值(m标)是45个M1级20kg砝码的质量值(m砝码)与箱体质量值(m箱)之和,即m标=m砝码+m箱。按照“箱体质量值测量结果不确定度的评定方法”,标准砝码箱质量值扩展不确定度为:m标=1000kgU=5.55g(k=2)。根据JJG99-2006《砝码》检定规程5.2款规定,“在规定的准确度等级内,任何一个质量标称值为m0的单个砝码,其折算质量的扩展不确定度U(k=2),应不大于表1中相应准确度等级的最大允许误差绝对值的三分之一”。经对标准砝码箱质量值不确定度的评定,1000kg标准砝码箱质量值的扩展不确定度U=5.55g(k=2)。表1中M1级1000kg砝码最大允许误差的绝对值为50g,1/3MPE=16.7g,则U<1/3MPE。标准砝码箱质量值准确度达到了M1级砝码要求。

综上所述,依据JJG2053-2006《质量计量器具》国家计量检定系统表和JJG539-97《数字指示秤》计量检定规程,标准砝码箱可以做为M1级、叉车叉运的专用砝码检定电子汽车衡。3解决方案的实施效果经过2006年一年的实施,效果是比较好的,明显提高工作效率,排除了人力搬运砝码对检定工作带来的诸多制约和影响,保证了检定质量,减轻了用户负担,深受被检单位欢迎。特别是充分利用了现有20kg砝码的标准资源,以较小的投资实现了较高的工作效率。以上是我们用叉车叉运标准砝码箱,实现检定电子汽车衡搬运砝码机械化的做法,以及对标准砝码箱检定电子汽车衡可行性的探讨,请领导和同志们批评指正。

以上是搬运标准砝码机械化的解决方案说明的详细介绍！

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