冶金企業(yè)產(chǎn)線電子秤的調(diào)試校準(zhǔn)研究

毛 磊

（北京市順義區(qū)計(jì)量和食品藥品檢測(cè)中心，北京 101300）

冶金企業(yè)在日常生產(chǎn)工作過程中，對(duì)各種不同類型的產(chǎn)線電子秤應(yīng)用程度相對(duì)較高，其中很多冶金企業(yè)為了滿足特殊計(jì)量的工作要求，對(duì)產(chǎn)線電子秤的工作性能提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。比如鋼廠內(nèi)部的鋼水包含電子秤、軌道秤、V型鋼卷秤等各種不同類型的電子秤，因?yàn)殡娮映拥牧砍梯^大，結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較復(fù)雜等方面因素的影響，存在加載砝碼困難等方面問題。因此，需要對(duì)電子秤的校準(zhǔn)工作方法有效把控，保證產(chǎn)線電子秤的測(cè)量數(shù)據(jù)更加精確可靠，同時(shí)在使用過程中更加方便快捷，對(duì)推動(dòng)整個(gè)冶金企業(yè)的快速向前發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。

一、產(chǎn)線電子秤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)構(gòu)成

冶金企業(yè)產(chǎn)線電子秤系統(tǒng)硬件電路當(dāng)中，主要包含單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路、窗口通訊電路、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存電路顯示電路以及壓力傳感器，檢測(cè)工作模塊等。

第一，單片機(jī)最小系統(tǒng)。電子秤單片機(jī)最小系統(tǒng)，使用的是微控制器設(shè)備來進(jìn)行控制，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作過程中主要是通過時(shí)鐘電路與復(fù)位電路所構(gòu)成，該電路作為整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心工作單元。

第二，串口通信電路。串口通訊電路在設(shè)計(jì)工作中，使用的是MAX232使用正5V單電源進(jìn)行供電，主要功能主要是用于將普通5V的TTL電平，轉(zhuǎn)化成磁浮的串口通信電平。

第三，按鍵掃描電路。鍵盤控制電路設(shè)置成4×4矩陣式鍵盤，不但方便控制同時(shí)還可以減少I/O串口的使用，可以實(shí)現(xiàn)單價(jià)調(diào)節(jié)的功能和效果。當(dāng)有一個(gè)按鍵按下的情況下，單片機(jī)的接口檢測(cè)發(fā)生動(dòng)作會(huì)輸入相應(yīng)的按鍵參數(shù)，根據(jù)按鍵的不同將單片機(jī)所發(fā)送出的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)[1]。

第四，壓力傳感器檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)。壓力傳感器檢測(cè)工作模塊，在硬件方面主要是通過壓力傳感器電路和A/D轉(zhuǎn)換器所組成，主要是基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的收集以及模數(shù)的轉(zhuǎn)化。其中數(shù)據(jù)收集部分主要是通過壓力傳感器與系統(tǒng)信號(hào)放大單元所組成，而模數(shù)轉(zhuǎn)化部分則是通過A/D轉(zhuǎn)換芯片和HX711來控制實(shí)際的工作參數(shù)。

二、產(chǎn)線電子秤的校準(zhǔn)工作方法分析

1.砝碼校準(zhǔn)

產(chǎn)線電子秤所使用的砝碼校準(zhǔn)必須要保證可靠，在使用過程中首先需要先讓電子秤處于空載工作狀態(tài)，將儀表當(dāng)中的讀數(shù)調(diào)整為0，然后逐漸增加砝碼保證滿足量程的一半，然后讀取儀表的參數(shù)然后再增加砝碼達(dá)到整個(gè)量程范圍，讀取其中的參數(shù)如果物料進(jìn)出都需要進(jìn)行稱量，則需要保證在滿載的工作狀態(tài)下逐次遞減砝碼，在滿量程的一半和空載工作條件下，分別讀取儀表的參數(shù)信息。

2.組合校準(zhǔn)

對(duì)于很多大量程的電子秤而言，在校準(zhǔn)工作過程中如果沒有滿載重量的砝碼，或者是電子秤上無法放置滿載重量的砝碼，則不能直接使用砝碼對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)和處理，此時(shí)可以通過使用砝碼和替代物配合使用對(duì)其進(jìn)行組合校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)工作過程中需要讀取空載狀態(tài)下，產(chǎn)線電子秤的儀表參數(shù)信息，同時(shí)在電子秤上加上所有的砝碼，讀取電子秤的參數(shù)移去砝碼加上替代物，直到儀表顯示的參數(shù)讀數(shù)和剛加上的砝碼重量保持相同，此時(shí)替代物仍然保留在電子秤上加砝碼，讀取電子秤的重量參數(shù)如此反復(fù)重復(fù)上述的操作步驟，直到代替物的重量達(dá)到最大的稱量[2]。

3.替代物校準(zhǔn)

當(dāng)電子秤的結(jié)構(gòu)特殊無法使用砝碼，對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)工作過程中，可以通過使用替代物對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)處理。在校準(zhǔn)過程方面如下所示。

首先，在另一臺(tái)電子秤上稱出替代物的整體重量，然后將替代物直接施加在需要校準(zhǔn)的電子秤當(dāng)中，通過這種校準(zhǔn)工作方式主要依賴于替代物電子秤的精度，替代物可以直接加載到電子秤當(dāng)中并且取代重量損失，此時(shí)所使用的替代物需要盡可能找到一些質(zhì)量更加穩(wěn)定的載荷，比如鋼板或者是板坯等各種型材。

其次，由于替代物校準(zhǔn)整體的操作流程比較安全和方便，在計(jì)量工作精度上滿足生產(chǎn)工作要求，通過這種校準(zhǔn)工作方法在產(chǎn)線電子秤當(dāng)中應(yīng)用比較普遍，但是有時(shí)替代物無法獲取準(zhǔn)確稱量質(zhì)量，比如鋼廠內(nèi)部的鋼水大包秤在校準(zhǔn)工作過程中無法實(shí)現(xiàn)，直接將砝碼施加到稱重裝置當(dāng)中。因此，需要有效借用鋼水大包和板坯對(duì)其進(jìn)行校正處理，而其中鋼水大包電子秤的體積和重量相對(duì)較大，無法實(shí)現(xiàn)在汽車衡上稱量獲取重量的精確值，因此，整個(gè)校準(zhǔn)工作無法順利開展，對(duì)此可以通過使用二次的校準(zhǔn)工作方式，對(duì)這一問題進(jìn)行有效控制和解決[3]。

4.二次制定校準(zhǔn)工作方法

以某鋼廠所使用的鋼水包秤為例，該電子秤安裝在鋼水大包回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)臂結(jié)構(gòu)上量程相對(duì)較大，校準(zhǔn)工作過程中無法實(shí)現(xiàn)將砝碼直接施加在電子秤上，需要通過使用鋼水包和板坯作為其主要的替代物來進(jìn)行校準(zhǔn)工作。該秤的主要計(jì)量性能如下，電子秤的稱量范圍在0～250t之間，在校準(zhǔn)工作過程中需要保證電子秤處于空載狀態(tài)，將質(zhì)量大約為130t的水包直，將質(zhì)量大約為130t的空鋼水包直接加載到電子秤上并且進(jìn)行三次測(cè)量，顯示參數(shù)值均為137.8t，將10塊板坯逐一加到鋼包上直至接近滿量程，儀表顯示值一一對(duì)應(yīng)無超差。

通過將空鋼水包直接放置在大保底回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)閉上，然后進(jìn)行電子秤的零點(diǎn)設(shè)置工作，將標(biāo)定重量的板塊替代物直接放置在大包上，并且輸入相應(yīng)的砝碼值對(duì)其進(jìn)行參數(shù)校準(zhǔn)。將全部的板坯卸下，此時(shí)空鋼水包參數(shù)歸零，將空缸水包直接進(jìn)行調(diào)離然后重新進(jìn)行空稱零點(diǎn)設(shè)置，通過將空鋼水包直接施加到電子秤上，顯示鋼水包的質(zhì)量大小為133.5t，將石塊鋼板坯逐漸放到鋼包表面保證達(dá)到最大量程。此時(shí)，儀表的顯示參數(shù)值對(duì)應(yīng)不存在明顯的誤差，將本批逐一進(jìn)行卸載回程的數(shù)據(jù)也相互對(duì)應(yīng)，不存在明顯的誤差問題，直到保證鋼包完全脫離，空秤此時(shí)顯示零點(diǎn)值為0，參數(shù)校準(zhǔn)完成，重復(fù)性更好，可以通過使用替代物對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)處理[4]。

5.按鍵式調(diào)試校準(zhǔn)方法

冶金產(chǎn)線電子秤在調(diào)試工作過程中，該方式和方法比較簡(jiǎn)單快捷，是一種比較常見的校準(zhǔn)工作方法之一，產(chǎn)線電子秤在冶金行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用效果非常明顯。在針對(duì)電子秤進(jìn)行一些特殊的校準(zhǔn)工作過程中，需要通過專業(yè)的生產(chǎn)廠家以及專業(yè)的維護(hù)和校準(zhǔn)工人員來進(jìn)行操作，其中存在一些校準(zhǔn)工作方法專業(yè)程度相對(duì)較高，同時(shí)，電子秤的鍵盤不會(huì)設(shè)置有專用的校準(zhǔn)件和電子天平設(shè)備有著一定的差異性。

通常情況下，在開機(jī)工作之后通過長(zhǎng)按一個(gè)鍵位或者是使用兩個(gè)鍵位的組合方法，可以保證電子秤進(jìn)入到調(diào)試校準(zhǔn)功的狀態(tài)，通過加載標(biāo)準(zhǔn)的砝碼輸入相應(yīng)的砝碼參數(shù)數(shù)值，即可接收到相應(yīng)的參數(shù)信息。通常情況下，廠家會(huì)將這些電子秤的一個(gè)或者兩個(gè)普通的按鍵直接設(shè)置成具有校準(zhǔn)的功能，方便技術(shù)人員在電子秤校準(zhǔn)過程中，以最簡(jiǎn)單快捷的方式來進(jìn)行外部校正，這種電子秤的校準(zhǔn)工作方法相對(duì)比較簡(jiǎn)單，在電子秤的正常工作狀態(tài)下即可進(jìn)行操作，校準(zhǔn)工作所花費(fèi)的時(shí)間更短，同時(shí)，對(duì)于企業(yè)單位的正常生產(chǎn)工作所產(chǎn)生的影響較低[5]。

6.調(diào)節(jié)電位器法

調(diào)節(jié)電位器法在早期的數(shù)字電子秤當(dāng)中應(yīng)用比較普遍，比較典型的屬于上海和衡器有限公司所生產(chǎn)的ACE系列電子秤。在檢測(cè)這種類型的電子情況中經(jīng)常會(huì)遇到顯示參數(shù)值超差問題，針對(duì)這一問題的處理過程中，首先需要拿掉秤蓋打開秤臺(tái)上部的一個(gè)小蓋，此時(shí)，會(huì)看到兩排調(diào)試的波頭，通過對(duì)波頭的重新排列和組合，有效改變輸出的電子信號(hào)，以此可以達(dá)到電子秤的調(diào)試工作效果和目標(biāo)。臺(tái)灣金鉆公司生產(chǎn)的電子秤在電子秤的儀表側(cè)后方，通常會(huì)設(shè)置有專用的調(diào)試孔，有零點(diǎn)和量程兩個(gè)電位器所構(gòu)成，加載標(biāo)準(zhǔn)砝碼之后直接使用小螺絲刀調(diào)節(jié)電力器即可完成校準(zhǔn)工作，但是其中需要充分注意每次量程調(diào)整完成之后，必須要拿下砝碼，并且重新調(diào)節(jié)零點(diǎn)電力器到歸零。當(dāng)遇到一個(gè)電位器的情況下，如果反復(fù)調(diào)整沒有達(dá)到預(yù)期的效果，此時(shí)，需要在加載調(diào)節(jié)工作當(dāng)中，根據(jù)調(diào)節(jié)工作比例以反向調(diào)節(jié)的方式可以達(dá)到調(diào)試的工作目標(biāo)。除此之外，金屬冶煉行業(yè)早期安裝的配料稱電位器調(diào)試工作方法也比較常見，和普通的電子秤區(qū)別在于需要先計(jì)算好儀表的預(yù)期調(diào)整參數(shù)，同時(shí)再通過調(diào)節(jié)電力螺絲的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)電子秤的校準(zhǔn)。除此之外，當(dāng)前常見的電子秤當(dāng)中會(huì)安裝模擬式傳感器，在接線盒調(diào)整視角產(chǎn)生誤差的情況下，也可以通過該方法來進(jìn)行校準(zhǔn)。

三、結(jié)語

通過替代物校準(zhǔn)在冶金企業(yè)產(chǎn)線電子秤的校準(zhǔn)工作當(dāng)中應(yīng)用比較普遍，在實(shí)際操作過程中通常情況下可以滿足測(cè)量不確定度，不超過被校準(zhǔn)衡器最大允許誤差值30%作為校準(zhǔn)工作原則和工作要求，二次冶煉的校準(zhǔn)工作的方法主要是使用替代砝碼和承重載自身在校準(zhǔn)工作當(dāng)中實(shí)現(xiàn)二次制定完成。通過這一方式要求電子秤自身的誤差量更小，尤其是線性條件方面需要符合使用工作要求，二次至零校準(zhǔn)工作方式可以有效解決大噸位標(biāo)準(zhǔn)砝碼無法直接放置在稱重臺(tái)上進(jìn)行使用的問題，在整個(gè)使用工作方式上更加安全方便，同時(shí)，精確度更高，因此，受到冶金企業(yè)單位的廣泛關(guān)注和重視。