大型地磅(100噸以上)檢測方法
【摘要】 目前國內(nèi)使用的地磅,已經(jīng)出現(xiàn)秤量200噸的產(chǎn)品,如何按照檢定規(guī)程檢測其偏載性能,成為制造企業(yè)和計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的難題之一。
一、問題的提出
在JJG539《數(shù)字指示秤》檢定規(guī)程中規(guī)定:對于承載器的支承點(diǎn)數(shù)n<4 的衡器,每個(gè)支承點(diǎn)上施加的載荷應(yīng)相當(dāng)于秤量與添加皮重值之和的1/3;對于承載器的支承點(diǎn)數(shù)n >4的衡器,在每個(gè)支承點(diǎn)上施加的載荷應(yīng)相當(dāng)于秤量與添加皮重值之和的1/(n-1)。目前我國的地磅(洛陽地磅)的秤量大多數(shù)已經(jīng)達(dá)到150t以上,就是針對150t的 地磅,假如是由八只稱重傳感器組成的一個(gè)系統(tǒng),根據(jù)我國現(xiàn)行的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程,在進(jìn)行偏載檢測時(shí),需要在每個(gè)支承點(diǎn)上方加放20多噸的載荷。我國各個(gè)地市一級的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu),好的裝備也就是兩輛總重量不到30t的檢衡車,每輛車配置的砝碼也就是12t左右。如果再將這十幾噸的載荷,分別依次放置于八個(gè)支承點(diǎn)上方,將是一項(xiàng)艱難的工作。不用說用人工搬運(yùn)勞民傷財(cái),就是采用起重設(shè)備吊裝,既要一次次的起落,又要一次次地移動(dòng)設(shè)備位置,所需時(shí)間冗長。
二、偏載的機(jī)理
地磅( 洛陽地磅)產(chǎn)生偏載的原因是多種多樣,既有稱重傳感器本身制造方面,也有承載器制造方面的和現(xiàn)場安裝質(zhì)量方面。一是對于由多只稱重傳感器組成,并聯(lián)工作方式的載荷傳遞系統(tǒng)來講,他們的工作條件是:S1/R1=S2/R2=…=Sn/Rn。由于每只稱重傳感器在制造時(shí),雖然對多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行了補(bǔ)償,但是其多項(xiàng)參數(shù)都多少還存在一定的差異,主要是輸入電阻值R(±1.5%)和靈敏度S(額定輸出±0.01~0.004mV/V)兩個(gè)指標(biāo)。二是在安裝時(shí),由于裝配位置存在一定的差異,衡器產(chǎn)品的承載器在制造時(shí),在結(jié)構(gòu)尺寸上也會(huì)存在一定的差異。三是對于大型衡器來講,基礎(chǔ)承重板高度尺寸施工也存在一定的差異。四是一臺大型衡器是由多個(gè)承載器組成,空載時(shí),特別是兩個(gè)承載器搭接處的稱重傳感器的承載量值,必然大于兩個(gè)端頭的稱重傳感器的承載量值。這樣組成的整個(gè)載荷傳遞系統(tǒng)中,作為稱重傳感器的支承點(diǎn)必然會(huì)產(chǎn)生一定的偏差,這就是由多只稱重傳感器組成的衡器,所形成偏載誤差的原因。
三、檢測方法
?。ㄒ唬z測前的準(zhǔn)備工作
1.預(yù)加載。目的:一是減少接觸間隙。當(dāng)一臺衡器剛剛安裝結(jié)束后,許多部件的接觸面都存在大小不等的間隙,這些間隙可能會(huì)給計(jì)量性能帶來誤差的不確定性,通過預(yù)加載荷的加壓,可以有效的減少接觸間隙。二是減少承載器的應(yīng)力集中。大型衡器,特別是 地磅(洛陽地磅)的承載器大部分都是焊接結(jié)構(gòu)。在焊接過程中會(huì)存在大小不等的加工應(yīng)力,對于重要的結(jié)構(gòu)件需要進(jìn)行時(shí)效處理,由于地磅( 洛陽地磅)承載器的結(jié)構(gòu)是平板型,其剛度又不是太強(qiáng),一般不需要進(jìn)行特殊的時(shí)效處理,只要通過簡單反復(fù)加載,就能基本上達(dá)到減少應(yīng)力的作用。
2.限位間隙調(diào)整。目前電阻應(yīng)變式稱重傳感器的抗偏載性能排列次序?yàn)椋?
柱式 圓筒式 蝶式平行梁式懸臂梁式 橋式 輪輻式。
在檢測偏載性能前,將限位間隙盡可能的調(diào)整到比較小的程度,目的就是控制偏載對稱重傳感器的影響量。
3.重復(fù)性檢測。使用一輛盡量接近秤量的車輛,以相同的速度連續(xù)多次駛上承載器,并停留于相同的位置上。這種測試的目的是了解被測衡器的重復(fù)性情況,而且該重復(fù)性誤差應(yīng)該小于該稱量點(diǎn)允許誤差。
4.承載器的剛度。檢測被測 地磅(洛陽地磅)的承載器剛度,按照GB/T7723《固定式電子衡器》中的規(guī)定,是否能達(dá)到相對變形量小于1/800。
?。ǘz測方法一
在做好前面功課的情況下,查閱了國內(nèi)叉車有關(guān)的規(guī)格指標(biāo),發(fā)現(xiàn)針對目前生產(chǎn)的 地磅,完全可以使用叉車進(jìn)行偏載性能的檢測,不需要?jiǎng)诿駛?cái)?shù)匕徇\(yùn)砝碼做。
如對于秤量為150噸,使用8只稱重傳感器的 地磅(洛陽地磅),可以使用序號6的叉車;對于秤量為120噸的,使8只稱重傳感器的 地磅,序號3、4、5、6的叉車都可以滿足要求。關(guān)鍵是使用叉車進(jìn)行偏載檢測,其所占用面積與規(guī)定接近,而且移動(dòng)方便快捷安全。存在的問題是,規(guī)程規(guī)定:同一砝碼在不同位置的示值,其誤差應(yīng)不大于該秤量的允許誤差。偏載檢測的目的是,保證載荷在 地磅承載器所有區(qū)域內(nèi)稱量的一致性。采用叉車作為載荷,在 地磅承載器上的各個(gè)區(qū)域內(nèi),將全部稱重傳感器的輸出信號電壓,調(diào)整至盡可能小的程度,就應(yīng)該是達(dá)到了目的,至于地磅(洛陽地磅)的稱量性能可以由砝碼來對其檢測。
?。ㄈz測方法二
作為中準(zhǔn)確度等級的衡器,其0≤m≤500e的允許誤差為±0.5e,500e<m≤2000e的允許誤差為±1e,2000e<m≤10000e的允許誤差為±1.5e。發(fā)現(xiàn)進(jìn)行偏載檢測的稱量范圍,都是在500e<m≤2000e區(qū)間,即使在0≤m≤500e區(qū)間,也是接近500e;還發(fā)現(xiàn)電子衡器的誤差都是呈線性狀態(tài),不同于以前機(jī)械模擬式衡器的誤差沒有規(guī)律。
在以上規(guī)律的情況下,對幾臺地磅 (洛陽地磅) 進(jìn)行了以下試驗(yàn):對于秤量80t以上的汽車進(jìn)行偏載檢測時(shí),使用自重只有5噸左右的載荷(如叉車),加載在每個(gè)支承點(diǎn)上,使用閃變點(diǎn)法,通過對每個(gè)稱重傳感器的偏差排除一遍后,對模擬式 地磅,就直接調(diào)整接線盒的可調(diào)電阻,使互相間的差值盡可能的接近,甚至為允許偏差的一半或三分之一。對數(shù)字式 地磅,不能采用自動(dòng)調(diào)整模式,而是采用手動(dòng)調(diào)整模式,輸入合適的調(diào)整量,使相互間的差值盡可能接近。
四、結(jié)論
1.兩種檢測方法,都是建立在本文所提出的四個(gè)準(zhǔn)備工作之上。沒有良好的重復(fù)性,就無法使用叉車對各個(gè)支承點(diǎn)一一進(jìn)行檢測、調(diào)整,良好的重復(fù)性又是必須有承載器的剛度所保障。
2.預(yù)加載是被許多檢定人員所忽視的一項(xiàng)工作,正如我們在前面所說的那樣,預(yù)加載可以解決由于微小間隙,給檢測工作帶來不穩(wěn)定性。
3.第二種檢測方法可以實(shí)施的前提,就是必須有一個(gè)剛度足夠的承載器。