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多范圍衡器的特點及應用
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表 1 手動轉換狀態(tài)
表 2 自動轉換狀態(tài)
⑵ 偏載測試
按照 R76 的 A.4.7 中規(guī)定具體方式和載荷，如果產(chǎn)品中是安裝了復合稱重 傳感器時，應該分別對每個范圍內(nèi)各自的 1/3Maxi 進行試驗；如果只是安裝了單 一稱重傳感器，應該只對 1/N-1 Max2 的進行試驗。
⑶ 稱量性能檢測
4．由于“多范圍衡器”、“多分度衡器”兩類衡器的分度數(shù)，實際上已經(jīng) 超過了一般“3000 分度數(shù)”衡器的情況，既使僅僅對最小稱量范圍的測量不確 定度分析，也是不能分析出該產(chǎn)品的可行性要求。
[2]沈立人 對汽車衡分度值問題的認識[J]中國計量 2010 年 12 期 [3]吳新禮 多分度電子汽車衡的應用 [J]衡器 2014 年 4 期
1. 多范圍衡器 對于同一載荷承載器，衡器有兩個或兩個以上的稱量范圍，它們具有不同的
最大秤量和不同的分度值，每個稱量范圍均從零到其最大秤量。 2 .多分度衡器
對于同一載荷承載器，衡器只具有一個稱量范圍，而此稱量范圍又被分成不 同分度值的幾個局部稱量范圍的一種衡器。這里的幾個局部稱量范圍，均是根據(jù) 所加載荷的遞增或遞減而自動確認的。最小一段稱量范圍從零載荷到其相應的第 一段稱量范圍的最大秤量；第二段稱量范圍的最小秤量為第一段稱量范圍的最大 秤量；依此類推。
在上世紀 90 年代初，國內(nèi)剛剛開始生產(chǎn)“郵政秤”時，許多制造商都是采 用多分度衡器的原理，將一個稱量范圍設計了三個不同的分度值。比如，一臺最 大秤量為 15kg 的多分度郵政秤，劃分為 2kg/5kg/15kg 三個局部稱量范圍，對應 的分度值為 1g/2g/10g?？墒窃陔S后的使用中，就碰到了 2kg 的秤量段檢定很難 達到計量要求的問題，特別是回檢稱量性能時的零點準確度。于是一些企業(yè)紛紛
最大秤量和不同的分度值，每個稱量范圍均從零到其最大秤量。 2 .多分度衡器
對于同一載荷承載器，衡器只具有一個稱量范圍，而此稱量范圍又被分成不 同分度值的幾個局部稱量范圍的一種衡器。這里的幾個局部稱量范圍，均是根據(jù) 所加載荷的遞增或遞減而自動確認的。最小一段稱量范圍從零載荷到其相應的第 一段稱量范圍的最大秤量；第二段稱量范圍的最小秤量為第一段稱量范圍的最大 秤量；依此類推。
在上世紀 90 年代初，國內(nèi)剛剛開始生產(chǎn)“郵政秤”時，許多制造商都是采 用多分度衡器的原理，將一個稱量范圍設計了三個不同的分度值。比如，一臺最 大秤量為 15kg 的多分度郵政秤，劃分為 2kg/5kg/15kg 三個局部稱量范圍，對應 的分度值為 1g/2g/10g?？墒窃陔S后的使用中，就碰到了 2kg 的秤量段檢定很難 達到計量要求的問題，特別是回檢稱量性能時的零點準確度。于是一些企業(yè)紛紛
改變設計，后來將條碼秤、郵政秤的稱量范圍都改為了兩個，使最小秤量段的相 對誤差變大，便于能夠通過產(chǎn)品的檢定。
3.多承載器衡器 一臺稱重指示器內(nèi)置多個稱量處理單元，連接多個承載器時，可以在顯示
器上顯示不同承載器上載荷的量值。 由于是通過多個稱量處理單元，將多個承載器的被稱量載荷值既可以單獨
顯示，也可以組合累計顯示，所以被使用在一些特殊領域。但是，如果應用在貿(mào) 易結算領域，必須有防作弊的功能，防止被混肴了被稱物的量值。
此類衡器以前主要出現(xiàn)在天平類產(chǎn)品中，近幾年來在一些案秤、臺秤中也得 到了應用。由于可以幾個稱量范圍使用同一個承載器，對于一些批發(fā)價格差別比 較大、重量差別比較大的物品時，可以方便地完成不同稱量范圍的切換，也就可 以使用對應的分度值。
2．多范圍衡器的檢測
⑴ 稱量性能檢測步驟 從以下表中可以很清楚的看出，多范圍衡器在加載檢測時，是按照兩個稱
量范圍的要求進行的，到了 60t 以后如果沒有自動切換功能，就結束了該秤量范 圍的稱量；如果有自動切換功能，就會自動切換到第二段最大秤量為 150t 的秤 量范圍中。而卸載檢測時，如果手動轉換，按照第一段最大秤量為 60t 秤量范圍， 加載和卸載的零點允許誤差都應該是“±10kg”；按照第二段最大秤量為 150t 秤量范圍，加載和卸載的零點允許誤差都應該是“±25kg”。如果有自動切換功 能，卸載時一直是執(zhí)行 150t 性能要求的誤差(見表 2)，其卸載時給予使用者一 種寬松要求，這樣零點允許誤差就執(zhí)行“±25kg”。卸載時的稱量性能不會影響 衡器實際使用時的準確度，因為這僅僅是檢測時的一個參數(shù)。
3.多承載器衡器 一臺稱重指示器內(nèi)置多個稱量處理單元，連接多個承載器時，可以在顯示
器上顯示不同承載器上載荷的量值。 由于是通過多個稱量處理單元，將多個承載器的被稱量載荷值既可以單獨
顯示，也可以組合累計顯示，所以被使用在一些特殊領域。但是，如果應用在貿(mào) 易結算領域，必須有防作弊的功能，防止被混肴了被稱物的量值。
二、多范圍衡器
1．多范圍衡器的應用此類衡器以前主要出現(xiàn)在天平類產(chǎn)品中，近幾年來在一些案秤、臺秤中也得 到了應用。由于可以幾個稱量范圍使用同一個承載器，對于一些批發(fā)價格差別比 較大、重量差別比較大的物品時，可以方便地完成不同稱量范圍的切換，也就可 以使用對應的分度值。
2．多范圍衡器的檢測
⑴ 稱量性能檢測步驟 從以下表中可以很清楚的看出，多范圍衡器在加載檢測時，是按照兩個稱
量范圍的要求進行的，到了 60t 以后如果沒有自動切換功能，就結束了該秤量范 圍的稱量；如果有自動切換功能，就會自動切換到第二段最大秤量為 150t 的秤 量范圍中。而卸載檢測時，如果手動轉換，按照第一段最大秤量為 60t 秤量范圍， 加載和卸載的零點允許誤差都應該是“±10kg”；按照第二段最大秤量為 150t 秤量范圍，加載和卸載的零點允許誤差都應該是“±25kg”。如果有自動切換功 能，卸載時一直是執(zhí)行 150t 性能要求的誤差(見表 2)，其卸載時給予使用者一 種寬松要求，這樣零點允許誤差就執(zhí)行“±25kg”。卸載時的稱量性能不會影響 衡器實際使用時的準確度，因為這僅僅是檢測時的一個參數(shù)。
表 1 手動轉換狀態(tài)
|
Max=60t e1=20kg |
最大允許 誤差 |
Max=150t e2=50kg |
最大允許 誤差 | |
| 置零準確度 | 0(或 10e1) | ±5kg | 0(或 10e2) | ±12.5kg |
| Min | 20e1(下限) | ±10kg | 20e2(下限) | ±25kg |
| 500ei | 0 ＜m ≤ 10t | ±10kg | 0＜m≤25t | ±25kg |
| 2000ei | 10t＜m≤40t | ±20kg | 25t＜m≤100t | ±50kg |
| Max | 40t＜m≤60t | ±30kg | 100t＜m≤150t | ±75kg |
表 2 自動轉換狀態(tài)
| 加載 | 卸載 | ||
| 秤量 | 最大允許誤差 | 秤量 | 最大允許誤差 |
| 置零準確度 | ±5kg | 0 | ±25kg |
| 0 ＜m ≤ 10t | ±10kg | 0＜m≤25t | ±25kg |
| 10t ＜m ≤40t | ±20kg |
25t＜m≤100t |
±50kg |
| 40t ＜m ≤60t | ±30kg | ||
| 60t＜m ≤ 100t | ±50kg | ||
| 100t＜m ≤150t | ±75kg | 100t＜m≤150t | ±75kg |
⑵ 偏載測試
按照 R76 的 A.4.7 中規(guī)定具體方式和載荷，如果產(chǎn)品中是安裝了復合稱重 傳感器時，應該分別對每個范圍內(nèi)各自的 1/3Maxi 進行試驗；如果只是安裝了單 一稱重傳感器，應該只對 1/N-1 Max2 的進行試驗。
⑶ 稱量性能檢測
原則上，每一個稱量范圍均應作為一個單獨衡器進行試驗，對于稱量范圍 自動轉換的衡器可以合并進行試驗，但是在 60t 秤量點時，如果使用 60t 砝碼檢 測，儀表顯示值超過 60t，也應該按 20kg 分度值考核；如果使用物品進行稱量， 儀表顯示值超過 60t，應該按 50kg 分度值讀取稱量結果。當然，檢定費用應該 按照多臺衡器收取。
三、三種衡器的比較 1．多范圍衡器優(yōu)缺點
⑴ 同一臺衡器有大小不同的兩個或兩個以上的最大秤量和不同的分度值。 如，一臺最大秤量為 150t 的汽車衡，作為最大秤量 150t 的衡器使用時，
檢定分度值為 50kg；作為最大秤量 60t 的衡器使用時，檢定分度值為 20kg。
⑵ 檢定分度值能夠自動切換。
如，一臺最大秤量為 150t 的汽車衡，當秤量為 60t 之內(nèi)的量值時，檢定分 度值為 20kg，一旦超過 60t 時，其檢定分度值自動切換成 50kg。
⑶ 一旦當進入大秤量范圍后，在自動轉換狀態(tài)下，只要承載器上有載荷， 即使載荷卸載至空秤，該衡器的允許誤差也是執(zhí)行大秤量范圍的標準。這也就是 多范圍衡器比多分度衡器的優(yōu)勢。
2.多分度衡器的優(yōu)缺點
⑴ 多分度衡器可以在一臺衡器內(nèi)由多個局部秤量范圍組成，每個局部秤量 范圍都是一個相同準確度等級；由于在整個秤量范圍內(nèi)具有多個分度值，使得既 可以作為小秤量的衡器使用，也可以作為較大衡器使用，一臺衡器可以作為多臺 使用。
⑵ 提高了小秤量段的準確度要求。
⑶ 不論是對多分度衡器加載檢測還是卸載檢測，相同秤量點都是執(zhí)行同樣 的允許誤差值，所以增加了卸載時小秤量點通過檢定合格的難度。
三、三種衡器的比較 1．多范圍衡器優(yōu)缺點
⑴ 同一臺衡器有大小不同的兩個或兩個以上的最大秤量和不同的分度值。 如，一臺最大秤量為 150t 的汽車衡，作為最大秤量 150t 的衡器使用時，
檢定分度值為 50kg；作為最大秤量 60t 的衡器使用時，檢定分度值為 20kg。
⑵ 檢定分度值能夠自動切換。
如，一臺最大秤量為 150t 的汽車衡，當秤量為 60t 之內(nèi)的量值時，檢定分 度值為 20kg，一旦超過 60t 時，其檢定分度值自動切換成 50kg。
⑶ 一旦當進入大秤量范圍后，在自動轉換狀態(tài)下，只要承載器上有載荷， 即使載荷卸載至空秤，該衡器的允許誤差也是執(zhí)行大秤量范圍的標準。這也就是 多范圍衡器比多分度衡器的優(yōu)勢。
2.多分度衡器的優(yōu)缺點
⑴ 多分度衡器可以在一臺衡器內(nèi)由多個局部秤量范圍組成，每個局部秤量 范圍都是一個相同準確度等級；由于在整個秤量范圍內(nèi)具有多個分度值，使得既 可以作為小秤量的衡器使用，也可以作為較大衡器使用，一臺衡器可以作為多臺 使用。
⑵ 提高了小秤量段的準確度要求。
⑶ 不論是對多分度衡器加載檢測還是卸載檢測，相同秤量點都是執(zhí)行同樣 的允許誤差值，所以增加了卸載時小秤量點通過檢定合格的難度。
⑷ 由于小秤量段內(nèi)的分度值小了，那么相對該衡器最大秤量的絕對值就變 大，對于該衡器所選用的稱重傳感器和稱重指示器來講，要求就比較高了。
3.多承載器衡器的優(yōu)缺點
⑴ 由于每個承載器是由獨立的稱量處理單元進行處理數(shù)據(jù)的，而且內(nèi)部又 可以通過數(shù)據(jù)處理器按照需求，對各個承載器輸入的信息進行不同的組合累計。 所以，被廣泛應用到“機車車輛各部的重量稱量”、“飛機重心位置重量稱量” 等場所。
⑵ 對于使用于貿(mào)易結算的多承載器衡器要求防作弊：對所選用的不同承載 器和（或）載荷傳遞裝置各自不同的空載值進行補償；對不同載荷測量裝置和不 同承載器的多種任意組合進行準確無誤置零；選擇裝置在切換過程中不得進行稱 量；承載器和載荷測量裝置的組合狀態(tài)應被清晰識別。
2. 使用于這三種衡器的稱重指示器，必須對稱重指示器的軟件重新進行編 制，要求指示器的每個檢定分度值對應的輸入信號電壓（指示器的靈敏度）能夠 達到這個水平。
3. 要求這三種衡器所配備的稱重傳感器綜合指標滿足每種衡器所需指標， 特別是“多范圍衡器”和“多分度衡器”。為什么在進行過的多次國家抽檢電子 計價秤的稱量性能中，3000 個檢定分度數(shù)的電子計價秤合格率只有不到 50%。按 照“多范圍衡器”和“多分度衡器”的最小分度值計算，對于稱重傳感器的分度 數(shù)要求更大，如果在設計上不采取一定的措施，是很難通過型式評價試驗。
3.多承載器衡器的優(yōu)缺點
⑴ 由于每個承載器是由獨立的稱量處理單元進行處理數(shù)據(jù)的，而且內(nèi)部又 可以通過數(shù)據(jù)處理器按照需求，對各個承載器輸入的信息進行不同的組合累計。 所以，被廣泛應用到“機車車輛各部的重量稱量”、“飛機重心位置重量稱量” 等場所。
⑵ 對于使用于貿(mào)易結算的多承載器衡器要求防作弊：對所選用的不同承載 器和（或）載荷傳遞裝置各自不同的空載值進行補償；對不同載荷測量裝置和不 同承載器的多種任意組合進行準確無誤置零；選擇裝置在切換過程中不得進行稱 量；承載器和載荷測量裝置的組合狀態(tài)應被清晰識別。
四、結束語
1. 不論是“多范圍衡器”、“多分度衡器”還是“多承載器衡器”，作為 貿(mào)易結算用衡器，按照我國的《計量法》要求，都必須通過計量管理部門的型式 評價試驗，而獲得計量器具制造許可證。2. 使用于這三種衡器的稱重指示器，必須對稱重指示器的軟件重新進行編 制，要求指示器的每個檢定分度值對應的輸入信號電壓（指示器的靈敏度）能夠 達到這個水平。
3. 要求這三種衡器所配備的稱重傳感器綜合指標滿足每種衡器所需指標， 特別是“多范圍衡器”和“多分度衡器”。為什么在進行過的多次國家抽檢電子 計價秤的稱量性能中，3000 個檢定分度數(shù)的電子計價秤合格率只有不到 50%。按 照“多范圍衡器”和“多分度衡器”的最小分度值計算，對于稱重傳感器的分度 數(shù)要求更大，如果在設計上不采取一定的措施，是很難通過型式評價試驗。
4．由于“多范圍衡器”、“多分度衡器”兩類衡器的分度數(shù)，實際上已經(jīng) 超過了一般“3000 分度數(shù)”衡器的情況，既使僅僅對最小稱量范圍的測量不確 定度分析，也是不能分析出該產(chǎn)品的可行性要求。
參考文獻：
[1]OIML R76-1(2006 版)非自動衡器[S][2]沈立人 對汽車衡分度值問題的認識[J]中國計量 2010 年 12 期 [3]吳新禮 多分度電子汽車衡的應用 [J]衡器 2014 年 4 期
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