電子汽車衡鑒別閾檢定中存在的問題與分析

摘 要：電子汽車衡是目前大宗交易廣泛使用的大型計量器具，交易公平性直接聚焦電子汽車衡的準(zhǔn)確性。而電子汽車衡準(zhǔn)確性取決于電子汽車衡的各個關(guān)鍵計量性能指標(biāo)。本文就關(guān)鍵計量性能之一的鑒別閾，詳細(xì)剖析當(dāng)前檢定過程中存在的各類問題，并從計量學(xué)原理、實際操作規(guī)范及技術(shù)發(fā)展趨勢等多維度提出針對性的解決對策。通過深入研究，旨在提高電子汽車衡鑒別閾檢定的準(zhǔn)確性與可靠性，為保障電子汽車衡在貿(mào)易結(jié)算、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的準(zhǔn)確計量提供理論與實踐依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電子汽車衡 鑒別閾 檢定問題 解決對策

電子汽車衡廣泛應(yīng)用于貿(mào)易結(jié)算，其計量準(zhǔn)確性直接關(guān)系交易的公平、公正，社會經(jīng)濟的平穩(wěn)運行。而鑒別閾是衡量電子汽車衡計量性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，電子汽車衡鑒別閾的檢定，對于確保電子汽車衡的稱重準(zhǔn)確性至關(guān)重要[1]。因此，深入研究電子汽車衡鑒別閾檢定中存在的問題并探尋有效的解決方法具有重要的現(xiàn)實意義。

1 電子汽車衡鑒別閾相關(guān)理論基礎(chǔ)

1.1 鑒別閾的定義與計量學(xué)意義

根據(jù)JJG539-2016《數(shù)字指示秤》國家計量檢定規(guī)程[2]，電子汽車衡的鑒別閾是指“引起相應(yīng)示值不可檢測到變化的被測量值的最大變化”。即：當(dāng)被測量的變化超過這個閾值時，電子汽車衡的示值會發(fā)生可檢測到的變化；而如果變化小于這個閾值，電子汽車衡的示值則不會發(fā)生變化。鑒別閾在計量學(xué)中具有重要意義，它直接影響著電子汽車衡的稱重分辨能力，進(jìn)而影響到貿(mào)易結(jié)算的公平性、工業(yè)生產(chǎn)過程中物料計量的準(zhǔn)確性以及交通運輸中車輛載重監(jiān)測的可靠性[3]。

1.2 鑒別閾與電子汽車衡其他計量特性的關(guān)系

鑒別閾與電子汽車衡的其他計量特性如準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、重復(fù)性、偏載性能等密切相關(guān)[4]。

準(zhǔn)確度是指測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度，鑒別閾檢定將直接影響電子汽車衡的準(zhǔn)確度。若鑒別閾過大，可能導(dǎo)致電子汽車衡無法準(zhǔn)確分辨微小重量變化，從而使測量結(jié)果偏離真值，離散性增大，影響整個電子汽車衡的準(zhǔn)確度。

重復(fù)性是在相同測量條件下，對同一被測量進(jìn)行連續(xù)多次測量所得結(jié)果之間的一致性。鑒別閾過大，重復(fù)性誤差容易被掩蓋，無法體現(xiàn)，鑒別閾越小，電子汽車衡對微小重量變化的響應(yīng)就越靈敏，重復(fù)性試驗結(jié)果波動就越大。

穩(wěn)定性是指測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力，鑒別閾受電子元件的穩(wěn)定性影響，若傳感器老化或電路漂移，可能導(dǎo)致鑒別閾不穩(wěn)定，進(jìn)而影響整個電子汽車衡穩(wěn)定性。

鑒別閾是電子汽車衡靈敏度和可靠性的綜合體現(xiàn)，鑒別閾過小，會導(dǎo)致電子汽車衡抗干擾能力下降，鑒別閾過大，會降低電子汽車衡的準(zhǔn)確度和重復(fù)性等核心指標(biāo)，故用戶應(yīng)衡量應(yīng)用場景、環(huán)境條件、成本等選型。

2 電子汽車衡鑒別閾檢定的具體操作步驟

2.1 檢定前準(zhǔn)備

應(yīng)全面檢查電子汽車衡外觀，確保秤體無變形、銹蝕、開裂，傳感器連接牢固，限位裝置正常，電纜線無破損。查看顯示儀表，確保其能正常顯示，各項功能按鍵操作靈敏。同時，檢查電子汽車衡的接地是否良好，遠(yuǎn)離機械振動源、電磁干擾等。環(huán)境溫度應(yīng)在－10℃～40℃之間，溫度變化一般不超過5℃/h，相對濕度在30%～85%之間。

準(zhǔn)備需要覆蓋最大秤量標(biāo)準(zhǔn)砝碼，其不確定度應(yīng)不超過被檢電子汽車衡在相應(yīng)稱量段最大允許誤差的1/3 ，并備有小砝碼（0.1e、0.5e的各適量），且所有砝碼需經(jīng)過有效校準(zhǔn)并在校準(zhǔn)有效期內(nèi)。同時，準(zhǔn)備用于加載砝碼的輔助工具，如叉車、行車等，并確保其運行狀態(tài)良好，能夠平穩(wěn)地將砝碼放置在秤臺上。檢定前開機預(yù)熱，預(yù)熱時間等于或大于制造廠商規(guī)定的預(yù)熱時間，一般不超過30分鐘，確保零點穩(wěn)定。預(yù)加載一次到接近最大秤量或確定的安全最大載荷，然后卸載載荷。

2.2 空載時鑒別閾檢定

秤臺清理干凈，確保無雜物預(yù)熱設(shè)備達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)后按顯示儀表的置零鍵，使顯示值為零。等待顯示值穩(wěn)定，一般穩(wěn)定時間不少于30秒，觀察顯示值的波動范圍，應(yīng)在允許的零點誤差范圍內(nèi)。

加載小砝碼：在秤臺中心位置，使用輔助工具緩慢、平穩(wěn)地加載1.4d（d為電子汽車衡的實際分度值）的小砝碼。加載過程中要避免砝碼對秤臺產(chǎn)生沖擊，加載速度應(yīng)均勻且緩慢，一般控制在數(shù)秒內(nèi)完成加載。

觀察顯示值變化：加載完成后，等待顯示值穩(wěn)定，時間一般為3 - 5秒。觀察顯示值是否發(fā)生變化，如果顯示值增加了一個分度值，說明該電子汽車衡在空載時的鑒別閾符合要求。

2.3 加載至某一載荷時鑒別閾檢定

選擇載荷點：根據(jù)電子汽車衡的量程，選擇至少三個不同的載荷點進(jìn)行鑒別閾檢定，一般選取50%最大秤量、75%最大秤量和100%最大秤量作為載荷點。

加載主載荷和足夠的附加小砝碼（如：10個0.1d的小砝碼）：使用合適的輔助工具，按照規(guī)定的加載順序，將對應(yīng)載荷的標(biāo)準(zhǔn)砝碼平穩(wěn)地放置在秤臺上。加載過程中要注意砝碼的分布均勻，避免偏載。加載完成后，等待顯示值穩(wěn)定，記錄此時的顯示值。

逐個取下附加小砝碼：逐個取下，觀察顯示值，直到顯示值發(fā)生變化，若顯示值減少了一個分度值，重新放回一個附加小砝碼，然后在輕緩、平穩(wěn)地加載1.4d的砝碼，加載后等待顯示值穩(wěn)定，時間同樣為3 - 5秒。

觀察顯示值變化：觀察顯示值是否發(fā)生變化，若顯示值增加了一個分度值，表明該電子汽車衡在該載荷下的鑒別閾符合要求。

3 電子汽車衡鑒別閾檢定中存在的問題

3.1 檢定方法有一定局限性

鑒別閾檢定中加載小砝碼時的速度、加載位置以及觀察顯示值變化的時間間隔等方面，缺乏統(tǒng)一且精準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。加載小砝碼的過程[5]。無論從加載的速度、加載砝碼的均勻分布，難以做到完全平穩(wěn)、無沖擊，這可能導(dǎo)致在加載瞬間產(chǎn)生的沖擊力使顯示值出現(xiàn)異常變化，干擾對鑒別閾的準(zhǔn)確判斷。在實際的檢定工作中，存在未按規(guī)程要求至少三個不同的載荷點進(jìn)行鑒別閾檢定和加載砝碼不均勻分布等情況，這些都會導(dǎo)致秤臺局部應(yīng)力影響傳感器異常。傳統(tǒng)方法依賴檢定人員的肉眼觀察顯示值的變化，這種判斷方式存在一定主觀性，不同檢定人員可能因觀察角度、視覺敏感度等因素產(chǎn)生不同的判斷結(jié)果。

3.2 檢定用標(biāo)準(zhǔn)在實際檢定中存在的不足

在實際可能存在標(biāo)準(zhǔn)砝碼未在檢定有效期內(nèi)或標(biāo)準(zhǔn)砝碼的精度等級不符合JJG539-2016《數(shù)字指示秤》國家計量檢定規(guī)程要求，對于大噸位的電子汽車衡，很多檢測機構(gòu)存在砝碼不足無法進(jìn)行滿量程鑒別閾檢定的情況。

3.3 設(shè)備與環(huán)境因素影響

一些電子汽車衡由于使用年限較長、維護保養(yǎng)不當(dāng)，易受到溫度、濕度、振動、電磁干擾等環(huán)境因素的影響，電子汽車衡的電子元器件在長期高溫或長期低溫環(huán)境下，靈敏度變化很大，電子汽車衡的電氣部件在高濕度環(huán)境中，易引發(fā)短路、漏電，或絕緣性能降低，電磁干擾影響顯著，測量傳輸信號失真?；虮旧碣|(zhì)量問題，可能出現(xiàn)電子元件性能發(fā)生改變，傳感器彈性體材料形變疲勞，應(yīng)變片阻值發(fā)生漂移或損壞，信號傳輸線路受到振動和電磁干擾，金屬部件生銹、電子線路板受潮等情況。亦存在很多在日常使用中長期超載，導(dǎo)致傳感器線性度下降，表現(xiàn)出載荷小時鑒別閾正常，載荷大時鑒別閾就異常的極具隱蔽性的問題。實際應(yīng)用場景中有儀表參數(shù)設(shè)置一味的追求“高參數(shù)、高精度”等虛高設(shè)置，導(dǎo)致輸出“平滑”了真實重量的變化，無法檢定出正確的鑒別閾。稱重顯示儀表的分辨率、穩(wěn)定性，稱重顯示儀表的零點漂移同樣會影響稱重示值，進(jìn)而影響鑒別閾，電子汽車衡的機械部件磨損、變形等會導(dǎo)致受力不均勻，進(jìn)而影響鑒別閾試驗等。

3.4 檢定人員素質(zhì)參差不齊

部分新人由于實踐經(jīng)驗不足，操作技能熟練度存在差異，在加載小砝碼、觀察顯示值變化可能導(dǎo)致加載速度不均勻、觀察時間不準(zhǔn)確等問題，存在檢定前未進(jìn)行檢定前開機預(yù)熱，或預(yù)熱時間很短等導(dǎo)致電子汽車衡重復(fù)性差等問題，這些都會對鑒別閾的檢定產(chǎn)生影響[6]。

4 解決電子汽車衡鑒別閾檢定問題的對策

4.1 優(yōu)化檢定方法

針對傳統(tǒng)檢定方法中加載小砝碼不平穩(wěn)，可采用基于PLC電路控制的砝碼搬運機器人，實現(xiàn)搬運時間和速度、加載位置的精準(zhǔn)控制，同時，引入數(shù)字化顯示與監(jiān)測分析系統(tǒng)，通過計算機軟件自動記錄顯示值的變化，減少人為觀察的主觀性，提高鑒別閾判斷的準(zhǔn)確性。探索更科學(xué)的動態(tài)加載測試方法，模擬實際車輛稱重過程中過程，更真實的反映電子汽車衡在實際運行中鑒別閾的性能。

4.2 降低設(shè)備與環(huán)境影響

露天電子汽車衡可加裝防曬棚，減少晝夜溫差影響，建議工作溫度范圍是－10℃～40℃，應(yīng)讓電子汽車衡安裝地點遠(yuǎn)離振動源和強電磁場，采用獨立混凝土基礎(chǔ)的地基做電子汽車衡秤臺，與周圍道路隔離開，降低震動傳遞，采用帶雙層屏蔽的電纜通信，并確保良好的接地選用帶有溫度補償模塊的傳感器，或者通過在儀表軟件實時修正溫漂，定期對電子汽車衡進(jìn)行全面維護保養(yǎng)，包括檢查傳感器的性能、清潔和校準(zhǔn)信號傳輸線路，定期校準(zhǔn)維護傳感器，對于老化或損壞的傳感器及時更換，定期檢查和維護稱重顯示儀表，確保其分辨率和穩(wěn)定性滿足。維護保養(yǎng)電子汽車衡秤臺機械部分，定期清掃，檢查變形與否，檢查連接緊固情況等，重點定期每季度檢測傳感器輸出阻抗，絕緣電阻及零點輸出等傳感器重要參數(shù)。

檢定人員應(yīng)盡量在標(biāo)準(zhǔn)的溫度和濕度環(huán)境中進(jìn)行電子汽車衡鑒別閾試驗。

鼓勵電子汽車衡生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)用和開發(fā)具有更高靈敏度、線性度和抗干擾能力的新型稱重傳感器，和具有自動化識別載荷變化，故障自我診斷等智能化功能的稱重顯示儀表。推動數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在電子汽車衡上的應(yīng)用，實現(xiàn)歷史稱重數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實時查詢、統(tǒng)計、分析，提升大數(shù)據(jù)管理的分析預(yù)判，電子汽車衡使用單位的多臺電子汽車衡的集中管理，監(jiān)控，綜合數(shù)據(jù)智能分析等。

4.3 提升檢定人員素質(zhì)

定期組織檢定人員參加專業(yè)知識培訓(xùn)課程，涵蓋計量學(xué)原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子汽車衡工作原理與結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容。邀請行業(yè)專家進(jìn)行授課，結(jié)合實際案例講解電子汽車衡鑒別閾檢定中的關(guān)鍵技術(shù)和常見問題處理方法。同時，定期進(jìn)行考核，定期開展操作技能培訓(xùn)與競賽活動，同時，建立經(jīng)驗交流機制，讓檢定人員分享工作中的經(jīng)驗和心得，共同提高操作技能水平。

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和遠(yuǎn)程通信技術(shù)推動電子汽車衡接入計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)檢定人員遠(yuǎn)程實時監(jiān)測電子汽車衡運行，及時發(fā)現(xiàn)電子汽車衡潛在問題，實現(xiàn)對電子汽車衡進(jìn)行遠(yuǎn)程計量檢測校準(zhǔn)，減少現(xiàn)場校準(zhǔn)的繁瑣和成本，同時也大大提高電子汽車衡的計量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

4.4 綜合優(yōu)化和發(fā)展

將OIML R76國際建議納入檢定人員技術(shù)培訓(xùn)，法規(guī)對標(biāo)國際，與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，提高我國電子汽車衡準(zhǔn)確度水平以及國際認(rèn)可度，給各個電子汽車衡建立生命周期檔案，記錄每次檢定數(shù)據(jù)，維修記錄，傳感器更換記錄等，逐步走向智能化檢定。

5 結(jié)論

電子汽車衡鑒別閾檢定中存在的問題涉及檢定方法、設(shè)備與環(huán)境、檢定人員等多個方面。通過優(yōu)化檢定方法、降低設(shè)備與環(huán)境影響、提升檢定人員素質(zhì)等一系列措施，可以有效解決這些問題，提高電子汽車衡鑒別閾檢定的準(zhǔn)確性與可靠性。在未來的研究中，隨著電子技術(shù)、傳感器技術(shù)以及計量學(xué)理論的不斷發(fā)展，還需持續(xù)關(guān)注電子汽車衡鑒別閾檢定技術(shù)的創(chuàng)新與改進(jìn)，以適應(yīng)不斷提高的計量要求，更好地保障電子汽車衡在各領(lǐng)域的準(zhǔn)確計量，維護市場秩序和經(jīng)濟發(fā)展。

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