电子汽车衡称量的校准

电子汽车衡称量的校准
摘要：电子汽车衡在工农业生产经营中应用广泛，其计量准确、称量大、使
用方便，是大宗物料计量的主要手段。

保证其准确可靠，有利于保障公平经营，
维护市场经济秩序。

自2019年10月起国家对60kg以上的非自动衡器不再实行
强制管理，开展校准将成为保证其准确可靠的主要手段。

本文重点阐述对电子汽车衡称量进行校准的方法，就如何开展电子汽车衡的
校准，与大家探讨交流。

关键词：电子汽车衡称量校准测量不确定度
2019年10月，国家市场监管总局发布了《关于实施强制管理的计量器具目
录的公告》，对60kg以下的非自动衡器列入了强制管理的目录,也就是说60kg
以上的非自动衡器，国家不再实行强制管理，所以电子汽车衡不再属于国家强制
管理的计量器具范围，由使用者依法进行检定或者校准。

校准与检定不同之处在于，检定具有法制性，要完全按照检定规程要求逐项
进行，做出是否符合法定要求的判定，而校准则可有针对性地对需要的参数进行
校准，并确定校准结果的测量不确定度，因此对于此参数的应用，更有使用价值。

对电子汽车衡的检定程序复杂、费时费力，必要时，可以根据实际称重范围的需要，选择校准，则更加方便适用。

对于计量检定技术机构而言，开展计量校准工作，将更好地服务社会，促进
经济发展。

电子汽车衡称重的计量校准是一个比较新的课题，结合笔者多年从事
计量检定、校准工作的经验和实践，现就对电子汽车衡称量的校准，与大家进行
探讨、交流。

受篇幅限制，本文仅就以一台SCS-120电子汽车衡最大秤量的校准为例说明，供大家参考。

1校准方案
1.1 校准依据：参照JJG539-2016《数字指示秤》检定规程（以下简称：规程）。

1.2校准用标准器：本所建立有《非自动衡器检定装置》计量标准，配备有M1等级1t标准砝码60个，具备符合化整误差消除所用闪变点法使用的附加标准砝码一宗。

1.3 被校准电子汽车衡参数：型号SCS-120， M
ax =120t,M
in
=400kg，e=20kg，
中确度等级，具备零点跟踪功能。

校准参数：其最大秤量处的称量修正误差Ec。

1.4 校准程序：
1.4.1开机预热30min；
1.4.2 快速往承载器上加放200kg（10e）的砝码，使秤示值摆脱零点跟踪，
此砝码在以后的校准过程中，要一直保留在承载器上，不允许承载器上出现空载；
1.4.3 然后连续加放2Kg(0.1e)小砝码，用闪变点法，记录附加载荷△L
，
算出零点误差E
0，应符合规程要求，计算 E
= 0.5e - △L
；
1.4.4从零点（示值为200kg）起步，用接近60t(最大秤量1/2)的替代物加
载在在承载器上，重复3次，计算出重复性E
R
，应符合规程要求；
1.4.5从零点开始逐步施加1t标准砝码至60t,此时称重示值I应为60200kg，
用连续加放2Kg小砝码的方法，找到闪变点，记录附加载荷△L
F
,然后逐步卸下
1t标准砝码至零点；
1.4.6 用60t的替代物加载到承载器上，此时示值I应为60200kg，同样用
连续加放2Kg小砝码的方法，找到闪变点,记录附加载荷△L
T
,用通过微量调整替
代物的方法，使△L
T = △L
F
;
1.4.7再逐步施加1t标准砝码至60t,此时示值I应为120200kg，用连续加放2Kg小砝码的方法，找到闪变点,记录附加载荷△L
Z
，计算出化整前的误差： E
= 0.5e - △L
z
;
1.4.8 计算在最大秤量时称量化整前修正误差：E
C = E - E
; （1）
1.4.8 根据以上记录，进行最大秤量时称量校准不确定度评定，出具校准报告。

2 原始记录
校准原始记录
重复性：零点跟踪:运行计量单位：kg
±30称量：零点跟踪:运行计量单位：kg
校准结论：在最大秤量120t处的称量示值化整前的修正误差：E
C =E-E
=-4
kg
修正误差测量不确定度分析报告
3.1测量模型： E
c =I– L + 0.5e - △L –E
(1)
式中：E
c
：电子汽车衡称量的修正误差I:电子汽车衡称重的示值
L：载荷
△L：加载至下一个示值的附加载荷
E
：零点误差
3.2 方差和灵敏度系数
由公式(1)得方差传播公式: u
c 2(E)=C
1
2u(I)+C
2
2u(L) +C
3
2u(△L)+C
4
2u(E
)
（2）
u
c
(E)——修正误差的测量不确定度；
u(I)——电子汽车衡称重示值引入的不确定度分量；u(L)——由载荷引入的不确定度分量；
u(E
)——由零点误差引入的测量不确定度分量。

灵敏系数：C
1= 1 C
2
= -1 C
3
= -1 C
4
= -1
因此 u
c 2(E) = u2(I) + u2(L) + u2(△L) + u2(E
) (3)
实际测量时，附加砝码的值和误差以及由零点误差引入的测量不确定度分量相对很小，对测量结果的测量不确定度影响甚微，即：u(△L)、u(E
)可以忽略不
计。

因此（3）式可简化为： u
c
2(E) = u2(I) + u2(L) (4)
3.3各输入量的标准不确定度评定
3.3.1由示值引入的标准不确定度分量u(I)的评定
u(I)主要来源于电子汽车衡测量重复性和分辨力。

3.3.1.1由测量重复性引入标准不确定度u
1
(I)：采用A类评定，用极差法评定：由以上所做重复性实验记录可得:极差 R=4，连续测量3次，查表可得极差系数：C= 1.69 ，自由度ｖ=1.8，假定服从正态分布，则单次测量的实验标准差S： S= = = 2.4 kg
实际称重时只测量一次，因此u
1
(I) = 2.4 kg
3.3.1.2由电子汽车衡指示的分辨力引入的标准不确定度u
2
(I)。

电子汽车衡的分度值为e = 20kg,即区间半宽度σ=10kg，假设服从均匀分布，取k= ,由于电子汽车衡化整前的示值误差是通过逐个添加0.1e（2kg）的
小砝码，采用找闪变点的方式确定，因此：u
2
(I)= = 1.2 kg。

3.3.1.3 合成标准不确定度u(I)的评定
由于分辨力引入的标准不确定度已经包含在重复性引入的不确定度分量中，
因此在这二个不确定度中取其值较大者，作为u(I)，则：u(I) = u
(I) = 2.4
1
kg 。

3.3.2 由标准砝码误差引入的标准不确定度u(L)的评定
已知校准用标准砝码为M1级1t的标准砝码，依据JJG99-2006《砝码检定规程》，其最大允许误差为±50g，即区间半宽度σ=50g,设为均匀分布，取k= ,
(L)=σ/ =29 g，在校准最大秤
则由单个标准砝码引入的标准不确定度为：u
d
量时，采用替代法，相当于使用了120个1t砝码，各砝码误差互无关联，因
此:u(L) = 120 ×u
(L) =3.5 kg。

d
3.4测量不确定度分量汇总表
3.5计算合成不确定度uc: uc = =
4.2 kg
3.6扩展不确定度
取包含因子k=2，则该电子汽车衡在120t称量时，其称量的扩展不确定度为：U = 2uc = 9kg k=2。

4 校准报告
经校准，电子汽车衡在最大秤量120t处称量示值化整前的修正误差：
= -4kg；U= 9kg k=2。

E
C
5结语
开展计量校准工作，要以客户为中心，明确客户要求非常重要，客户需要校准什么参数，在什么环境条件下校准，这些要在相应的校准规范上写明；客户要求的测量不确定度是多少，我们的计量标准装置能否达到客户要求，要进行评估后，再同客户签定校准合同。

以上只是参照计量检定规程开展校准的一个范例的简单说明，有些校准的要求，如校准条件等，未全面说明，其格式不能作为正式校准时使用，仅作参考。

在实际工作中，对于不能参照计量检定规程或者无相应计量检定规程的计量参数的校准，要依据JJF1071《国家计量校准规范编写规则》，制定出相应的校准规范，并得到客户认可后，严格依据规范开展校准工作。

［参考文献］
JJF539-2016 《数字指示秤》检定规程
叶培德测量不确定度理解评定与应用北京：中国质量出版社，2013.7。