对地磅《称重传感器》国标5.2.1条款

　　通过对《称重传感器》国标仔细研读和分析，在标准规定的三段zui大允许误 差限基础上，提出了五段式zui大允许误差限和分段点必检的观点，从而满足了 5.2.1提出的全 量程、全分度的检定要求。

　　1引言

　　自GB/T 7551-1997开始，将称重传感器的允 许误差(包括线性、滞后及温度变化对灵敏度的 影响)描述为一组和zui大检定分度数n.相关的误 差包络限。这组误差包络限在GB/T 7551-2008 表5中进行了定义。由于表中规定的误差限可用 三段函数表示，因此形象地称之为“三段式zui大 允许误差限”。而三段式zui大允许误差限定义区间 的临界点，称为“分段点”。

　　通常认为，只要所有试验载荷点及其对应的 试验误差，只要不大于GB/T 7551-2008表5中规 定的zui大允许误差(mpe)，该称重传感器即满足 zui大检定分度数mnax的准确度要求。

　　但是在 GB/T 7551-2008 附录 B3.2、B3.3 和 B3.5中，提出不仅应该使用11„>«进行检验，还应该 使用nmax-500和nmax-1000进行检验。这给许多初 涉称重传感器域的技术人员带来困惑，甚至有 技术人员提出：“是不是应该是使用nmax+500和nmax+1000进行检验”。

　　实际上，B3.2、B3.3、B3.5的要求，是为了满 足标准5.2.1的要求而采取的措施。因此通过对5.2.1的深度理解，针对B3.2、B3.3和B3.5的方 法，提出了更准确、更全面、更简便的检验方法。

　　2.问题

　　在 GB/T 7551-2008 5.2.1 中，明确表述：

　　“上述误差限应适合于符合下列条件的称重 传感器全部测量范围：

　　对于该描述，应理解为：同时在全称量范围 (Emin≤D≤Emax)和所有检定分度数(n≤nmax)范围 内，称重传感器的误差都须满足根据GB/T 7551-2008表5确定的zui大允许误差mpe要求。

　　因此，要*GB/T 7551-2008 5.2.1的要 求，必须进行全分度和全量程检验。

　　3.全分度(数)检验

　　根据使用常识，在相同准确度等级内，zui大 检定分度数越大(检定分度越小)的精度等级越 好，应可替代zui大检定分度数较小的。以C级传 感器为例，显然C3等级要比C2.5或者C2等级要 高，因此从使用角度C3等级传感器应可替代C级 3000分度以下的传感器.

　　但是，如果单纯根据GB/T 7551-2008表5确 定的zui大允许误差限进行检定，其结论是否定的。 在标准中规定zui大允许误差*，用重量单位表示 的zui大允许误差和是相关的。显然，n≤nmax, n的取值是连续的，而根据GB/T7551-2008 表5确定zui大的允许误差限值是分段的(非连续 的)，因此会在分段点附近造成检定标准的跃变。

　　一个称重传感器，分别用C3和C2.5进行检 验时的zui大允许误差限。zui大允许误差限用 的重量单位表示，如图1所示。

　　图1中，假设称重传感器的Emax-Emin_=3000， zui大允许误差mPe用Pk的倍数表示。粗实线表示 C3的mpe,粗虚线表7K C2.5的mpe。

　　显然，图中的阴影部分表示的是包括在C3合 格范围内，但是不包括在C2.5合格范围内的区域。 因此，标准中5.2.1的意图已经非常清楚了，即单 纯以表5的zui大允许误差来判定合格与否，可能 会造成不符合5.2.1要求的情况。

　　标准附录中提出的B3.2、B3.3、B3.5是解决 上述问题而提出的方法。

　　附录B3.2 “以上所做的计算均未涉及5.2.1的 要求，为了满足其要求，应该用比规定n.低的n 值进行计算。”，附录B3.3 “采用下式(n=nmax-500 和n=nmax-l000)进行计算，可充分满足要求。”

　　根据以上要求，进行检验时的计算量非常大, 而且其有效性值得观察和讨论。

　　为便于说明，将GBAT 7551-2008的表5定义 整理如下，如表1、表2所示。

　　由此可知，标准中5.2.1担心的情况，主要出 现在分段点nL和nM的右侧。显然，随着用于检验 的n值的变化，分段点A和B的轨迹也会发生变

　　化(因为点A、B的横坐标值、纵坐标值和n相关)：

　　显然，要符合标准5.2.1的要求，应在标准规 定的误差包络限图上去除(nL, 0.5) — (2nL, 1) 和(nM，1) - (l.5nM, 1.5)以外部分(图上用双 点划线表示)。即可将mpe误差限由三段函数改变 为如表3所示的五段函数。根据此方法，检验时 只需要误差点符合表3的要求，该传感器即可视 作满足5.2.1的要求而不必按GB7 7551-2008的 附录要求进行附加的检验，从而提高了检验效率。

　　4.全量程检验

　　按表3中五段式zui大允许误差限检验合格的 称重传感器，尚未必一定符合5.2.1要求。

　　如图1所示，C, D点是二个相邻测试点，其 误差满足五段误差限要求。但是zui该传感器却 应判断为不合格。原因在于线段CD上的某些点不 符合五段误差限要求，因此被判断为不合格。即 此时并非所有载荷点都符合“C3”的误差限要求。

　　解决该问题的方法，在标准附录B3.7中指出 “试验室可以在试验报告中提供描述试验结果的图表和曲线图”。当绘制“施加载荷/综合误差”曲 线时，有利于发现这种情况。显然，标准中对于 绘制该曲线不是强制性的。

　　笔者认为，要*标准中5.2.1的要求， 必须对&、nM对应的载荷点进行检验。当受试验 条件限制而无法提供相当的试验载荷时，应利用 其相邻的载荷点，通过线性插值估算其对应的误 差，并且其误差应小于相应的mpe。也就是说，不 论nL、nM是不是实际的载荷点，在试验报告中必 须给出其检验结果。

　　5.结论

　　利用上述“五段式zui大允许误差限”和“分 段点必检”的方法，可以大大提高检验的效率， 同时在对应GB/T7551-2008 5.2.1的符合性上更加可靠。