中國運載火箭技術(shù)研究院第七○二研究所 劉九卿

　　【摘 要】 本文在介紹OIML R60 國際建議和稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生背景，R60 國際建議 2000版與前版的區(qū)別和改進(jìn)，GB/T7551—2008《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)主要增補(bǔ)內(nèi)容與特點的基礎(chǔ)上，重點介紹了主要技術(shù)性能稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)、溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)、蠕變誤差(CC)、最小靜載荷輸出恢復(fù)值(CMDLOR)、稱重傳感器大氣壓力影響(CP)、和稱重傳感器濕度影響(CHmin)的試驗程序與計算方法。

　　【關(guān)鍵詞】 稱重傳感器;國際建議;國家標(biāo)準(zhǔn);計量規(guī)程;技術(shù)性能;試驗程序;最大允許誤差

　　一、OIMLR60 國際建議和稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生背景

　　20 世紀(jì) 80 年代初期，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和電子稱重技術(shù)的快速發(fā)展，對負(fù)荷傳感器提出許多新要求。傳統(tǒng)的技術(shù)性能評定方法已不能滿足電子衡器發(fā)展的需要，急需與電子衡器準(zhǔn)確度評定方法相適應(yīng)的負(fù)荷傳感器計量特性評定方法和檢定規(guī)程。OIML(國際法制計量組織)根據(jù)各成員國的意見，決定由其下屬的質(zhì)量測量指導(dǎo)秘書處(SP7)下設(shè)的負(fù)荷傳感器報告秘書(Sr8)，負(fù)責(zé)起草與電子衡器誤差評定方法相適應(yīng)的計量規(guī)程。由于 Sr8 報告秘書處由美國負(fù)責(zé)，自然就由美國負(fù)責(zé)全部起草工作，代號是 PR3 號報告，名稱為《稱重傳感器計量規(guī)程》。這是世界上首次將用于質(zhì)量測量和力值計量的負(fù)荷傳感器分開，即分為稱重傳感器和測力傳感器兩種類型。質(zhì)量測量用的稱重傳感器徹底脫離了以單項指標(biāo)中最大誤差來確定準(zhǔn)確度的概念和方法，建立與電子衡器誤差評定方法相對應(yīng)的總誤差帶概念，即最大允許誤差包括由非線性、滯后引起的誤差和在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)由于溫度變化對靈敏度影響所引起的誤差，它對于遞增和遞減載荷均適用。此外在考核內(nèi)容和指標(biāo)、參比直線、試驗載荷、蠕變試驗等都有所不同。對電子衡器制造商和廣大用戶來說，把主要單項誤差都包括進(jìn)去對諸項誤差綜合考慮才有實際意義,PR3 號報告《稱重傳感器計量規(guī)程》定稿后，分別發(fā)給國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、國際計量技術(shù)聯(lián)合會、歐洲經(jīng)濟(jì)共同體和經(jīng)互會等組織征求意見，修改后由 OIML 發(fā)到各成員國進(jìn)行表決，并于 1983 年 4月 30 日公布表決結(jié)果：21 國同意，2 國反對(前蘇聯(lián)和比利時)，1 國棄權(quán)(加拿大)。在 1984 年10 月第七屆國際法制計量大會上，經(jīng)過討論正式批準(zhǔn)了《稱重傳感器計量規(guī)程》，并于 1985 年以O(shè)IML R60 國際建議頒布發(fā)送到各成員國。我國于 1985 年 4 月 25 日正式成為 OIML 第 50 個成員國，當(dāng)然應(yīng)該參照 R60 國際建議制訂本國稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)和國家計量檢定規(guī)程。在各國多年等同或等效執(zhí)行過程中提出一些意見，OIML 質(zhì)量和密度指導(dǎo)秘書處等機(jī)構(gòu)又進(jìn)行了幾次修改，這就是 1991年版 R60 國際建議《稱重傳感器計量規(guī)程》和 1993 年英文版 R60 國際建議附錄 A《稱重傳感器型式評定試驗報告格式》。目前各成員國執(zhí)行的是 OIML 質(zhì)量和密度指導(dǎo)技術(shù)委員會(TC9)重新修訂的R60 國際建議《稱重傳感器計量規(guī)程》2000 年版，此版本在適應(yīng)范圍、分配系數(shù)、最大溫度范圍等方面的規(guī)定更合理可行。為使型式評價試驗選取樣件更科學(xué)合理，首次引入了稱重傳感器族和組的概念;針對帶有電子組件的稱重傳感器，規(guī)定在型式評價中除進(jìn)行普通稱重傳感器的各項試驗外，還應(yīng)進(jìn)行與影響量和干擾量有關(guān)的 7 項附加試驗。20 世紀(jì) 80 年代，我國衡器工業(yè)在“手動改自動，機(jī)械改電子”發(fā)展方針指引下，通過引進(jìn)、消化、吸收國外稱重傳感器先進(jìn)制造技術(shù)與工藝，從學(xué)習(xí)試制到自主設(shè)計與制造，我國稱重傳感器設(shè)計技術(shù)與制造工藝水平，產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量都有很大提高。為使我國稱重傳感器技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量沿正確軌道健康發(fā)展，原機(jī)械工業(yè)部和航天工業(yè)部分別編寫了《電阻應(yīng)變式負(fù)荷傳感器》部級標(biāo)準(zhǔn)。1985 年經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)局批準(zhǔn)，原機(jī)械工業(yè)部負(fù)責(zé)組織全國有關(guān)部門的專家，在《電阻應(yīng)變式負(fù)荷傳感器》部頒標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過討論、修改和增補(bǔ)上升為國家標(biāo)準(zhǔn)。1988 年 5 月 16 日由國家標(biāo)準(zhǔn)局以 GB7551—87《電阻應(yīng)變式稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布全國，并于 1989 年 1 月 1 日實施。我國加入國際法制計量組織后，OIML R60 國際建議《稱重傳感器計量規(guī)程》第一版 1985 年發(fā)到我國。20 世紀(jì) 90 年代初，為適應(yīng)國際稱重傳感器技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展潮流，盡快與國際電子衡器市場融合，參與國際競爭，經(jīng)國家技術(shù)監(jiān)督局批準(zhǔn)，按照等效采用 R60 國際建議的原則，對GB7551—87《電阻應(yīng)變式稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了大幅度的修訂，由國家技術(shù)監(jiān)督局于 1997年 6 月 3 日以 GB/T7551—1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布全國，并于 1988 年 5 月 1 日實施。隨著電子稱重技術(shù)和稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展，國際法制計量組織規(guī)定，各成員國所有稱重傳感器制造商申請 OIML 證書時，必須依據(jù)質(zhì)量和密度技術(shù)委員會(TC9)修訂的，經(jīng) 2000 年國際法制計量大會討論并批準(zhǔn)的 R60《稱重傳感器計量規(guī)程》國際建議 2000 版，國際法制計量組織中國秘書處已按此規(guī)定在國內(nèi)開展這項工作。為盡快適應(yīng)這一新情況，促進(jìn)我國稱重傳感器技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會批準(zhǔn)，按照等效采用 R60《稱重傳感器計量規(guī)程》國際建議 2000 版的原則，由上海工業(yè)自動化儀表研究所負(fù)責(zé)，聯(lián)合 8 個單位參加，對 GB/T7551—1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行較全面的修訂。由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于 2008 年 6 月 30 日發(fā)布全國，要求 2009 年 1 月 1 日開始實施。

　　二、OIML R60 國際建議 2000 版與 1991 年版的區(qū)別和改進(jìn)

　　OIML 質(zhì)量和密度指導(dǎo)技術(shù)委員會(TC9)重新修訂的 R60 國際建議《稱重傳感器計量規(guī)程》2000年版，是用以替代 1991 年版(含 1993 年英文版 R60 國際建議附錄 A《稱重傳感器型式評定試驗報告格式》)的新版本。R60 國際建議 2000 年版與 1991 年版的區(qū)別和主要改進(jìn)如下：

　　1、適用范圍

　　2000 年版：適用于稱重傳感器的型式評價，如果與整個稱重系統(tǒng)一起進(jìn)行檢定，則認(rèn)為稱重傳感器的首次檢定和隨后檢定是不適宜的。1991 年版：適用于稱重傳感器的型式評價，首次檢定，隨后檢定或周期檢定并規(guī)定在使用中檢定時，最大允許誤差為型式評價的兩倍。

　　2、裝有電子組件的稱重傳感器

　　2000 年版：首次納入計量規(guī)程，定義為：采用電子組件的組件的稱重傳感器，該組件本身具有確認(rèn)的功能。并規(guī)定在型式評價試驗中除進(jìn)行普通稱重傳感器的各項試驗外，還應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱時間、

　　電源電壓變化、短時電源電壓降低、電快速瞬變、靜電放電、電磁場輻射和量程穩(wěn)定性 7 項附加試

　　驗。1991 年版：無此規(guī)定。

　　3、稱重傳感器的族和組

　　2000 年版：首次引入族和組的概念。根據(jù)稱重傳感器所用材料、結(jié)構(gòu)形式、測量技術(shù)方案及技術(shù)規(guī)格(額定輸出、輸入阻抗、電源電壓等)，將提交型式評價試驗的稱重傳感器劃分為族。一個稱重傳感器族中可以包含一個或多個稱重傳感器組。每個組中的稱重傳感器應(yīng)具有相同的計量特性(如準(zhǔn)確度等級、最大檢定分度數(shù)、工作溫度范圍等)。

　　1991 年版：無此概念。

　　4、型式評價試驗中試件的選取原則和方法

　　2000 年版：應(yīng)使同一個稱重傳感器族中被測試稱重傳感器的數(shù)量最少，并具有足夠的代表性。如果一個族中有一個以上的稱重傳感器被提交試驗，則只有一個應(yīng)進(jìn)行濕度試驗。對裝有電子組件的稱重傳感器也只有一個進(jìn)行附加試驗。1991 年版：沒有明確規(guī)定。一般都選取一個稱重傳感器系列的首中尾三只進(jìn)行試驗。

　　5、最大允許誤差的分配系數(shù)PLC

　　2000 年版：引入了最大允許誤差分配系數(shù)PLC的概念。在型式評價試驗時，分配系數(shù)PLC由制造廠選擇和指明，PLC范圍在 0.3～0.8 之間。如果制造廠未選擇就認(rèn)為PLC=0.7.最大允許誤差為PLC×0.5v、PLC×1v、PLC×1.5v。

　　1991 年版：無分配系數(shù)，對應(yīng) R76-1 國際建議《非自動衡器計量規(guī)程》最大允許誤差，規(guī)定稱重傳感器的最大允許誤差為電子衡器實際檢定分度值的 0.7 倍，即 0.35v、0.7v、1.05v。

　　6、最小和最大試驗載荷

　　2000 年版：在力發(fā)生裝置許可的情況下，最小試驗載荷Dmin應(yīng)盡量接近并不小于最小靜負(fù)荷Emin，最大試驗載荷Dmax應(yīng)不小于最大秤量Emax的 90%，并且不大于最大秤量Emax。1991 年版：在力發(fā)生裝置許可的情況下，最小試驗載荷Dmin應(yīng)盡量接近最小靜負(fù)荷Emin，而最大試驗載荷Dmax沒有明確規(guī)定。

　　7、加、卸載荷及讀數(shù)穩(wěn)定時間

　　2000 年版：對于規(guī)定的加載、卸載時間無法執(zhí)行的情況，明確規(guī)定了按下面的方式進(jìn)行：

　　(1)在進(jìn)行最小靜負(fù)荷輸出恢復(fù)試驗時，如果允許變差按比例的從卸載后最小靜負(fù)荷輸出初次讀數(shù)與加載前讀數(shù)允許差值的 100%減少至 50%，則時間可以從規(guī)定時間的 100%增加到 150%。

　　(2)在其它情況下，實際時間應(yīng)記錄在試驗報告中。上述試驗時間應(yīng)以絕對時間而不是相對時間記錄在試驗報告中。1991 年版：根據(jù)負(fù)荷改變量規(guī)定了讀數(shù)時間間隔。并規(guī)定加、卸載時間應(yīng)當(dāng)近似的為規(guī)定時間

　　的一半，剩下的時間則用于穩(wěn)定，未對使用絕對或相對時間作出規(guī)定。

　　8、濕度符號和濕度試驗

　　2000 年版：規(guī)定四種濕度符號：NH、CH 或無濕度符號及 SH。分別表示：NH 為不必對其進(jìn)行濕度試驗;CH 或無濕度符號為應(yīng)對其進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗，嚴(yán)酷度為溫度 40℃，相對濕度 85%～96%，12 個濕熱循環(huán)周期;SH 為應(yīng)對其進(jìn)行濕熱穩(wěn)態(tài)試驗。1991 年版：只規(guī)定三種濕度符號：NH、CH 或無濕度符號。沒有 SH 符號及相應(yīng)的濕熱穩(wěn)態(tài)試驗。

　　9、稱重傳感器在誤差限內(nèi)工作的溫度范圍

　　2000 年版：不計溫度對最小靜負(fù)荷輸出的影響，在-10℃～40℃范圍內(nèi)稱重傳感器應(yīng)在規(guī)定的誤差限內(nèi)工作。1991 年版：不考慮溫度對最小靜負(fù)荷輸出的影響，在下列溫度范圍內(nèi)稱重傳感器能在規(guī)定的誤差限內(nèi)工作，即 A 級和 B 級：10℃～30℃;C 級和 D 級：-10℃～40℃。

　　三、GB/T7551—2008《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)的主要增補(bǔ)內(nèi)容與特點

　　GB/T7551—2008《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱新版國家標(biāo)準(zhǔn))，是等效采用 OIML R60 國際建議《稱重傳感器計量規(guī)程》2000 版，在 GB/T7551—1997《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱前版國家標(biāo)準(zhǔn))基礎(chǔ)上較大幅度修改、增補(bǔ)而成。新版國家標(biāo)準(zhǔn)改寫了前版的應(yīng)用范圍，明確規(guī)定了測量質(zhì)量用稱重傳感器的術(shù)語和定義、基本參數(shù)和分類、技術(shù)要求、試驗方法、檢定規(guī)則以及標(biāo)志、包裝、運輸、儲存;與稱重傳感器配套使用并顯示質(zhì)量的儀表，其技術(shù)要求由其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做出規(guī)定。強(qiáng)調(diào)了標(biāo)準(zhǔn)只適用于測量靜態(tài)質(zhì)量的稱重傳感器，使執(zhí)行者(稱重傳感器生產(chǎn)廠家)看起來一目了然。

　　新版國家標(biāo)準(zhǔn)將 OIML R60 國際建議中的測量單位、測量標(biāo)準(zhǔn)分別寫入第 4 章和第 8 章;將附錄 A 試驗程序改編成第 8 章“試驗方法”;將附錄 C、D 的內(nèi)容合并為 B 試驗結(jié)果計算方法，并在第 4、7、8 章增加了有關(guān)基本參數(shù)內(nèi)容、浪涌和射頻傳導(dǎo)抗擾度試驗、相關(guān)試驗的參比大氣條件和其它環(huán)境條件等，使執(zhí)行者對標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的理解更加深刻，對各項試驗方法和程序更加清楚。為促進(jìn)我國數(shù)字稱重傳感器的發(fā)展，便于我國稱重傳感器制造商申請 OIML 證書，在新版國家標(biāo)準(zhǔn)中增加了“第 6 章對帶電子組件的稱重傳感器的要求”和“8.2.7 帶電子組件的稱重傳感器的附加試驗方法”。除通訊協(xié)議外對數(shù)字稱重傳感器的其它技術(shù)性和試驗方法都做出明確規(guī)定，其中

　　包括一般要求、耐用性、評判依據(jù)、功能要求、性能和穩(wěn)定性試驗、誤差評定方法、附加試驗程序等，使數(shù)字稱重傳感器的研究、設(shè)計、制造、應(yīng)用有標(biāo)準(zhǔn)可尋。盡管等效執(zhí)行 OIML R60 國際建議的《稱重傳感器》國家標(biāo)準(zhǔn)，從 1998 年 5 月 1 日實施至今已有十多年時間，但仍有一些稱重傳感器生產(chǎn)企業(yè)尚不能完全從單項指標(biāo)評定的傳統(tǒng)思路中走出來，這對執(zhí)行新版國家標(biāo)準(zhǔn)是較大的障礙，因此對新版國家標(biāo)準(zhǔn)必須加深理解，只有理解了才能消化、吸收。應(yīng)從以下幾方面理解新版國家標(biāo)準(zhǔn)才能徹底脫離 1987 年版的傳統(tǒng)思路，進(jìn)入新的質(zhì)量評定概念和評定方法。

　　(1)質(zhì)量評定概念

　　建立總誤差帶的質(zhì)量評定概念，以分度數(shù)表示準(zhǔn)確度分類，最大允許誤差包括由非線性、滯后誤差和溫度對輸出靈敏度的影響，未包括在上述誤差限的其它誤差將另行處理。型式評價試驗的最大允許誤差與分配系數(shù)PLC有關(guān)，分配系數(shù)PLC由制造廠選擇和指明，PLC范圍在 0.3～0.8 之間。如果制造廠未選擇就認(rèn)為PLC=0.7.最大允許誤差為PLC×0.5v、PLC×1v、PLC×1.5v。

　　(2)準(zhǔn)確度等級考核的主要質(zhì)量指標(biāo)

　　對于C級和D級稱重傳感器，準(zhǔn)確度等級考核的主要質(zhì)量指標(biāo)共有 7 項：稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)、溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)、稱重傳感器蠕變誤差(CC)、最小靜載荷輸出恢復(fù)(CMDLOR)、稱重傳感器大氣壓力影響(CP)和稱重傳感器濕度影響(CHmin)。其中稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)、溫度對最小靜載荷輸出的影(CM) ，需要在 20℃→40℃→-10℃→20℃三個溫度下進(jìn)行四次試驗才能求得，所以必須配備能很容易安裝在力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)內(nèi)的移動式高低溫試驗箱。

　　(3)誤差評定與誤差包絡(luò)線

　　所有偏差之和應(yīng)處于總誤差帶之內(nèi)，與 OIML R76《非自動秤檢定規(guī)程》階梯形允許誤差帶相對應(yīng)。誤差包絡(luò)線以一條直線為基礎(chǔ)，此直線是以 20℃時載荷試驗中的兩個輸出確定，一個是最小試驗載荷輸出，另一個是遞增加載時取得的量程的 75%載荷時稱重傳感器的輸出。此參比直線更接近最小二乘法，比較科學(xué)合理。

　　(4)試驗載荷

　　試驗載荷即測量范圍限值。若載荷發(fā)生系統(tǒng)允許，最小試驗載荷Dmin應(yīng)盡量接近最小靜負(fù)荷Emin，但不能小于最小靜負(fù)荷。最大試驗載荷Dmax的 90%，但不大于Emax?？衫斫鉃樽畲鬁y量范圍從最小靜負(fù)荷Emin到最大秤量Emax;Dmin≥Emin，Dmax=90%～100%Emax。

　　(5)蠕變與蠕變恢復(fù)

　　蠕變(CC)：以稱重傳感器最大稱量的 90%～100%作為恒定載荷施加于該稱重傳感器，其初次讀數(shù)和其后 30min里所得到的任何一個讀數(shù)之差，應(yīng)不超過所施載荷下最大允許誤差絕對值的 0.7 倍。在 20min時得到的讀數(shù)和 30min時得到的讀數(shù)之間的差值，則應(yīng)不超過該最大允許誤差絕對值的0.15 倍。最小靜載荷輸出恢復(fù)值(CMDLOR)：恢復(fù)到最小載荷后的初次讀數(shù)，與施加了時間為 30min和載荷為該稱重傳感器最大稱量的 90%～100%之前，同一載荷下的讀數(shù)之差應(yīng)不超過該稱重傳感器檢定分度值的一半(0.5v)。

　　(6)試驗和計算程序

　　新版國家標(biāo)準(zhǔn)為了高效的進(jìn)行試驗，嚴(yán)格的規(guī)定了試驗程序，要求在全溫度范圍內(nèi)進(jìn)行載荷試驗并按試驗報告格式記錄和計算試驗結(jié)果。

　　四、稱重傳感器主要技術(shù)性能試驗程序

　　1、稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程規(guī)定的樣機(jī)試驗條件

　　(1)環(huán)境條件

　　試驗應(yīng)在穩(wěn)定的環(huán)境條件下完成，主要是環(huán)境溫度的穩(wěn)定性，要求在試驗期間記錄的最大溫度差不超過被測稱重傳感器溫度范圍的 1/5.并且不大于 2℃。

　　(2)加載條件

　　為防止產(chǎn)生稱重傳感器非固有誤差，應(yīng)對加載條件予以特別注意，諸如表面粗糙度、平面度、腐蝕、劃傷、不同心度等因素。載荷應(yīng)沿著稱重傳感器的敏感軸方向加卸，并避免引起沖擊。在力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)許可的前提下，最小載荷要盡可能接近稱重傳感器的最小靜負(fù)荷。

　　(3)溫度條件

　　提供足夠的時間使稱重傳感器溫度達(dá)到穩(wěn)定，對于大型稱重傳感器達(dá)到溫度穩(wěn)定尤為重要。加

　　載系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)保證在稱重傳感器內(nèi)部不產(chǎn)生明顯的溫度梯度，稱重傳感器和與它相連的連結(jié)件(電纜等)應(yīng)處于同一試驗溫度，測量指示儀表應(yīng)與室溫一致。在確定結(jié)果時，應(yīng)考慮溫度對附加連接件的影響。

　　(4)參考標(biāo)準(zhǔn)器

　　應(yīng)當(dāng)對標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行周期檢定。

　　(5)指示儀表

　　有些指示儀表本身備有方便的自校驗裝置，當(dāng)具有此功能時，應(yīng)經(jīng)常使用該功能進(jìn)行檢查，以保證指示儀表處于試驗所要求的準(zhǔn)確度內(nèi)，指示儀表也應(yīng)作周期檢定。

　　2、稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)試驗程序

　　(1)稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)試驗的工藝裝備1)力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)在進(jìn)行稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)試驗時，應(yīng)備有大于被檢測稱重傳感器額定量程 20%載荷能力的力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，要求力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的準(zhǔn)確度優(yōu)于3×10-4.最小加載能力為力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)額定量程的 1%，疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的穩(wěn)定度優(yōu)于±0.003%。不論何種原理、何種結(jié)構(gòu)的力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，其主體立柱之間應(yīng)有較大的距離，以備放入高低溫試驗箱，進(jìn)行即可施加高溫、低溫，同時又可逐級施加載荷的各種試驗測試和實施靈敏度溫度補(bǔ)償。2)移動式高低溫試驗箱為滿足 JJG 669-2003《稱重傳感器》國家計量檢定規(guī)程中規(guī)定的稱重傳感器各項性能測試，需要在 20℃→40℃→-10℃→20℃三個溫度下進(jìn)行四次試驗的要求，應(yīng)配備能很容易安裝在力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)內(nèi)的移動式高低溫試驗箱。高低溫試驗箱應(yīng)有較大的有效空間，以便進(jìn)行靈敏度溫度補(bǔ)償時，可多裝入幾只稱重傳感器提高補(bǔ)償效率。高低溫試驗箱上、下孔與通過該孔的加載、承載柱的密封不應(yīng)影響所加載荷的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性。高低溫試驗箱的主要技術(shù)性能指標(biāo)為：

　?、贉囟确秶?-20℃～90℃;

　　②濕度范圍 40～95%R.H;

　?、蹨囟炔▌佣?±0.5℃;

　?、軡穸炔▌佣?±2%R.H;

　　⑤溫度均勻度 ±1℃;

　?、逎穸染鶆蚨?±5%R.H;

　?、邇?nèi)壁材料及尺寸 不銹鋼 500×500×500mm

　?、嗫販貎x表、制冷機(jī)性能，數(shù)字顯示及設(shè)定功能等;

　　⑨具有超溫、超壓、壓縮機(jī)過熱、電源缺相等保護(hù)功能;

　　⑩箱體底部配有導(dǎo)軌或滾輪，以便推進(jìn)、推出力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。

　　(2)稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)試驗程序在進(jìn)行稱重傳感器樣機(jī)試驗時，每項誤差的確定實際上都是“獨立”的單個試驗，為了提高試驗檢測效率，可以采取在給定的溫度下，對稱重傳感器遞增載荷、遞減載荷并進(jìn)行蠕變和最小靜載荷輸出恢復(fù)試驗，之后再過渡到下一個溫度。稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影(CM)的試驗程序如下：

　　1)檢查試驗條件

　　重點是檢查試驗裝置，環(huán)境條件，加載條件，溫度條件。

　　2)裝入稱重傳感器

　　將被檢測稱重傳感器放入力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上，對中準(zhǔn)確后加載到最小試驗載荷Dmin，在 20℃時保持載荷值穩(wěn)定。

　　3)施加預(yù)載荷

　　對稱重傳感器施加預(yù)載荷到最大試驗載荷Dmax三次，每次加載后恢復(fù)到最小試驗載荷Dmin，等待5min。

　　4)檢查指示儀表

　　當(dāng)指示儀表具有方便的自檢功能時，應(yīng)經(jīng)常使用該功能進(jìn)行檢查，以保證指示儀表處于要求的準(zhǔn)確度內(nèi)。

　　5)監(jiān)視稱重傳感器輸出

　　監(jiān)視最小試驗載荷輸出，直到穩(wěn)定。

　　6)記錄示值

　　在最小試驗載荷下，記錄指示儀表示值。

　　7)試驗載荷點

　　進(jìn)程至少應(yīng)有 5 個載荷點，其中必須有稱重傳感器最大允許誤差相應(yīng)臺階中與最高值接近的載

　　荷點。在一個加載和卸載過程中，各載荷點加、卸載荷時間應(yīng)相等。

　　8)施加遞增、遞減載荷施加遞增、遞減載荷共進(jìn)行三次，每次都按規(guī)定的時間間隔記錄指示儀表示值。將遞增載荷三次試驗各級試驗載荷的示值和時間填入 JJG669-2003《稱重傳感器》國家計量檢定規(guī)程中的表 D.1中。

　　9)不同溫度下重復(fù)程序

　　按 40℃→-10℃→終止 20℃順序重復(fù)操作上述程序，并將各溫度下三次遞增載荷試驗的各級示值和時間分別填入表 D.1 中。10)測試數(shù)據(jù)處理與確定誤差利用初始 20℃、40℃、-10℃和終止 20℃溫度下試驗結(jié)果的平均值和國家計量檢定規(guī)程的表D.1、D.2、D.3、D.4.根據(jù)各項誤差計算公式計算確定稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)。

　　3、稱重傳感器蠕變誤差(CC)試驗程序

　　(1)稱重傳感器蠕變誤差(CC)試驗的工藝裝備由于蠕變試驗加載規(guī)定 1t～10t 稱重傳感器的載荷值必須在 30 秒內(nèi)施加完畢;10t～100t 稱重

　　傳感器的載荷值必須在 50 秒內(nèi)施加完畢，為此要求力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)具有快速穩(wěn)定加載的能力。例如靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)應(yīng)具有快速加載機(jī)構(gòu)，即將所要施加的全部砝碼，預(yù)先吊掛在對準(zhǔn)力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)加載軸線的承力杠桿的一端，加載時只要松開杠桿的另一端，全部載荷可在 30 秒內(nèi)施加在稱重傳感器上。目前只有極少數(shù)靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)有此項功能，大多數(shù)稱重傳感器的蠕變試驗還只能在杠桿式或疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)上進(jìn)行，根本達(dá)不到規(guī)定的加載時間，因此只能將實際加載時間記錄在試驗報告中。

　　(2)稱重傳感器蠕變誤差(CC)的試驗程序

　　1)檢查試驗條件與稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)的試驗相同。

　　2)安裝稱重傳感器

　　將稱重傳感器放入力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中，準(zhǔn)確對中后加載到最小試驗載荷Dmin，在 20℃下保持載荷值穩(wěn)定。

　　3)預(yù)載試驗

　　對稱重傳感器施加預(yù)試驗載荷到最大載荷Dmax三次，每次加載后均恢復(fù)到最小試驗載荷Dmin，之后等待 1 小時。

　　4)監(jiān)視稱重傳感器輸出

　　監(jiān)視最小試驗載荷輸出，直到穩(wěn)定，讀取指示儀表示值。

　　5)施加載荷

　　施加恒定的最大試驗載荷Dmax。

　　6)記錄示值

　　在所加最大試驗載荷Dmax穩(wěn)定后，記錄指示儀表初始示值。而后在 30min時間內(nèi)的等時間間隔繼續(xù)周期的作記錄，并保證在 20min時讀取到指示儀表示值。將最大試驗載荷、各讀數(shù)時間及其對應(yīng)的儀表示值填入國家計量檢定規(guī)程中備表D.5 中。

　　7)對不同溫度重復(fù)程序

　　對于 C 級和 D 級的稱重傳感器，先在接近溫度范圍限的較高溫度(如 40℃)，然后在較低溫度(如-10℃)，最后再回到 20℃重復(fù)上述程序。也將各讀數(shù)時間及其對應(yīng)的儀表示值填入國家計量檢定規(guī)程表 D.5 中。

　　8)確定蠕變誤差

　　利用表D.5 中的試驗結(jié)果，根據(jù)蠕變誤差計算程序計算 30min蠕變誤差CC和 20～30min的蠕變誤差，并與規(guī)定的允許誤差相比較。蠕變試驗加載規(guī)定 1t～10t 稱重傳感器的載荷值必須在 30 秒內(nèi)施加完畢，10t～100t 稱重傳感

　　器的載荷值必須在 50 秒內(nèi)施加完畢，如果達(dá)不到規(guī)定的加載時間，將實際加載時間記錄在試驗報告中即可。

　　4、最小靜載荷輸出恢復(fù)值試驗程序

　　根據(jù)最小靜載荷輸出恢復(fù)值定義，最小靜載荷輸出恢復(fù)值的試驗程序如下：

　　(1)檢查試驗條件

　　與稱重傳感器誤差(EL)、重復(fù)性誤差(ER)和溫度對最小靜載荷輸出的影響(CM)的試驗條件相同。

　　(2)裝入稱重傳感器

　　將稱重傳感器裝入力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中，準(zhǔn)確對中后施加最小試驗載荷Dmin，使其在20℃保持載荷穩(wěn)定。

　　(3)施加預(yù)載荷

　　對稱重傳感器施加預(yù)試驗載荷到最大試驗載荷Dmax三次，每次加載后均恢復(fù)到最小試驗載荷Dmin,等待 1 小時。

　　(4)檢查指示儀表、記錄示值

　　檢查指示儀表，監(jiān)視最小試驗載荷Dmin輸出，直至穩(wěn)定，記錄最小試驗載荷Dmin下的示值，并將其填入表D.5 中。

　　(5)施加載荷

　　施加恒定的最大試驗載荷Dmax。在載荷完全加上和載荷保持 30min的時間里，按設(shè)定的時間間隔記錄初始示值。

　　(6)返回到最小試驗載荷Dmin。

　　記錄卸載的初始時間和恢復(fù)到最小試驗載荷Dmin的時間，并將最小試驗載荷Dmin下的示值填入表D.5 中。

　　(7)在不同溫度下重復(fù)程序

　　對于C級和D級稱重傳感器，先在高溫 40℃，然后在低溫-10℃，最后再回到 20℃重復(fù)上述程序，同樣將最小試驗載荷Dmin下的示值填入表D.5 中。

　　(8)確定最小靜載荷輸出恢復(fù)值

　　從得到的數(shù)據(jù)，確定最小靜載荷輸出恢復(fù)值，并與規(guī)定的允許變化相比較。

　　5、稱重傳感器大氣壓力影響(CP)試驗程序

　　(1)檢查試驗條件主要是對試驗裝置、環(huán)境條件、溫度條件、加載條件等進(jìn)行檢查。

　　(2)安裝稱重傳感器在室溫下，將未受載荷作用的稱重傳感器放入大氣壓力下的壓力容器中，并與指示儀表相連接。

　　(3)檢查指示儀表檢查指示儀表是否處于試驗要求的準(zhǔn)確度范圍內(nèi)。

　　(4)監(jiān)視輸出監(jiān)視稱重傳感器輸出值，直至穩(wěn)定，記錄指示儀表示值，將壓力(KPa)、儀表示值和讀數(shù)時間

　　填入表 D.6 中。

　　(5)改變大氣壓力改變壓力容器的壓力，使氣壓比大氣壓力高或低大約 1KPa，待壓力穩(wěn)定后記錄指示儀表示值，

　　同樣將壓力(KPa)、儀表示值和讀數(shù)時間填入表 D.6 中。

　　(6)確定大氣壓力影響誤差從表 D.6 中的試驗示值，計算每個壓力示值之差，除以轉(zhuǎn)換系數(shù)即得到以 v 為單位的大氣壓力影響誤差，并與規(guī)定的極限值比較。

　　6、稱重傳感器濕度影響試驗程序稱重傳感器濕度影響的標(biāo)記有四種，即 NH、CH、無濕度符號、SH。當(dāng)稱重傳感器標(biāo)有 NH 符號時，不必對其進(jìn)行濕度試驗。當(dāng)稱重傳感器標(biāo)有 CH 符號或無濕度符號時，應(yīng)對其進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗，其嚴(yán)酷度為 40℃和 12個濕熱循環(huán)周期。當(dāng)稱重傳感器標(biāo)有 SH 符號時，應(yīng)對其進(jìn)行濕熱穩(wěn)態(tài)試驗。

　　(1)確定濕度對標(biāo)記有 CH 或無濕度標(biāo)記稱重傳感器的影響試驗程序

　　1)安裝稱重傳感器

　　檢查完試驗條件后，將稱重傳感器置于力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中，加載到最小試驗載荷Dmin，在 20℃保持載荷值穩(wěn)定。

　　2)施加預(yù)載荷

　　對稱重傳感器施加預(yù)載荷到最大試驗載荷Dmax三次，每次加載后均返回到最小試驗載荷Dmim。

　　3)監(jiān)視輸出值

　　檢查指示儀表，監(jiān)視最小試驗載荷輸出，直至穩(wěn)定，記錄儀表示值。

　　4)施加載荷

　　對稱重傳感器施加最大試驗載荷Dmax，按規(guī)定時間間隔記錄儀表示值。

　　5)卸載

　　卸下試驗載荷到最小試驗載荷Dmin，按規(guī)定的時間間隔記錄儀表示值，將本程序和上兩個程序的

　　測量結(jié)果填入表D.7 中。

　　6)濕熱循環(huán)試驗

　　根據(jù) GB/T2423.4-1993 交變濕熱試驗方法，GB/T2424.2-1993 濕熱試驗導(dǎo)則進(jìn)行濕熱循環(huán)試驗。

　　試驗程序：由 12 個溫度循環(huán)組成，每一個溫度循環(huán)持續(xù) 24 小時。根據(jù)規(guī)定的循環(huán)相對濕度在80%和 96%之間溫度從 25℃到 40℃之間變化。試驗嚴(yán)酷度：40℃，12 個循環(huán)。初始測量：根據(jù)上述試驗程序進(jìn)行。調(diào)整稱重傳感器狀態(tài)：將稱重傳感器放入濕熱試驗箱內(nèi)，輸出線留在箱外，給稱重傳感器斷電，當(dāng)降低溫度時，應(yīng)用 GB/T2423.4-1993 國家標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)部分。恢復(fù)狀況和最后測量：從濕熱試驗箱中取出稱重傳感器，仔細(xì)擦掉表面濕氣，讓稱重傳感器在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下放置 1～2 小時，以便得到充分的溫度穩(wěn)定。重復(fù)上述試驗程序，確保所施加的最小試驗載荷和最大試驗載荷與先前試驗時相同，將測量結(jié)果填入表 D.7 中。

　　7)確定濕度引起的變化

　　①根據(jù)表D.7 中的試驗示值，計算出濕熱試驗前、后最小試驗載荷下的初始示值間的差，除以轉(zhuǎn)換系數(shù)f，即為求得的以v為單位表示的濕度引起的變化CHmin。②根據(jù)測量數(shù)據(jù)，計算出濕熱試驗前、后最小和最大試驗載荷下的平均示值，對每次試驗，均從最大試驗載荷的平均示值中減去最小試驗載荷下的平均示值，然后，計算出濕熱試驗前、后所結(jié)果的差，把此差值除以轉(zhuǎn)換系數(shù)f即可求得以v為單位表示的濕度引起的變化CHmax。(2)確定濕度對標(biāo)記有 SH 符號的稱重傳感器的影響試驗程序

　　1)檢查指示儀表檢查指示儀表是否在檢定周期內(nèi)，如具有自檢功能時，應(yīng)啟動該功能進(jìn)行檢查，以保證儀表處于完成試驗要求的準(zhǔn)確度內(nèi)。

　　2)安裝稱重傳感器

　　檢查完試驗條件后，將稱重傳感器置于力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)中，加載到最小試驗載荷Dmin，在 20℃保持載荷值穩(wěn)定。

　　3)施加預(yù)載荷

　　對稱重傳感器施加預(yù)載荷到最大試驗載荷Dmax三次，每次加載后均返回到最小試驗載荷Dmim。

　　4)監(jiān)視輸出示值

　　監(jiān)視最小試驗載荷輸出，直至穩(wěn)定，記錄儀表示值。

　　5)試驗載荷點

　　在加載和卸載過程中所有的試驗載荷點，應(yīng)設(shè)置盡量相等的時間間隔，并盡可能按檢定規(guī)程表

　　6 中規(guī)定的時間間隔讀數(shù)。

　　6)施加載荷

　　施加遞增載荷，直到最大試驗載荷Dmax，至少應(yīng)有 5 個遞增載荷點，其中應(yīng)包括與最大允許誤差相應(yīng)臺階接近的最高載荷值。

　　7)遞減載荷

　　在與施加載荷時相同的載荷點，將載荷遞減到最小試驗載荷Dmin。

　　8)進(jìn)行濕熱穩(wěn)態(tài)試驗

　　根據(jù) GB/T2423.3-1993 恒定濕熱試驗方法進(jìn)行濕熱穩(wěn)態(tài)試驗。試驗程序：

　　按上述試驗程序在下列三種條件下進(jìn)行試驗：

　?、僭趨⒖紲囟?20℃或當(dāng) 20℃不在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，取溫度范圍的中間值)和 50%的相對濕度條件下進(jìn)行試驗。

　?、诙笤诜Q重傳感器溫度范圍(-10℃～+40℃)的較高溫度和 85%的相對濕度條件下，保持溫度、濕度穩(wěn)定兩天后進(jìn)行試驗。

　?、圩詈笤趨⒖紲囟群?50%的相對濕度條件下進(jìn)行試驗。

　　濕熱穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)期間稱重傳感器的狀態(tài)：將稱重傳感器放入濕熱試驗箱中，輸出連接件留在箱外，給稱重傳感器通電，按 GB/T2423.3-1993、GB/T2424.2-1993 的規(guī)定進(jìn)行。盡可能按檢定規(guī)程表 6中規(guī)定的時間間隔記錄儀表的示值。

　　9)確定濕度影響

　　從得到的數(shù)據(jù)，可以確定濕度引起的變化量，并與規(guī)定的極限相比較。

　　五、稱重傳感器各項誤差的計算方法

　　1、稱重傳感器誤差(EL)

　　(1)稱重傳感器的最大允許誤差(mpe)

　　每個準(zhǔn)確度級別的最大允許誤差，是在把最小靜載荷Emin時的輸出調(diào)整為零的條件下，與稱重傳感器規(guī)定的最大檢定分度數(shù)(C級 500～10000.D級 100～1000)及實際檢定分度值(v)有關(guān)。稱重傳感器的最大允許誤差(mpe)如表 1 所示。

　　表 1 稱重傳感器的最大允許誤差(mpe)

　　最大允許 試驗載荷 m誤差(mpe) A 級 B 級 C 級 D 級

　　PLC×0.5v 0≤m≤50000v 0≤m≤5000v 0≤m≤500v 0≤m≤50v

　　PLC×1.0v 50000v

　　表 1 中PLC為分配系數(shù)，應(yīng)由制造者選擇，其值在 0.3～0.8 范圍內(nèi)，該PLC值應(yīng)在證書上標(biāo)明，

　　如果不標(biāo)明則認(rèn)為PLC為 0.7.m為試驗載荷，其值為施加于稱重傳感器上的實際載荷D與稱重傳感器測量范圍的最小載荷Dmin之差。上述誤差限用階梯形誤差包絡(luò)線表示，該誤差包絡(luò)線是以 20℃時首次遞增加載荷試

　　驗中。