非常规“替代法检定”应用于汽车衡等大型衡器检定的探讨与建议

0 引言

替代法检定，国际建议R76称之为“标准砝码的替代”，在汽车衡等大型衡器检定过程中，主要解决标准砝码不足的问题。我们知道计量检定过程中要保证被检计量器具的准确度，要求砝码的允差不得大于被检衡器所加负荷下最大允许误差的1/3，而采用替代法进行检定时，经过了多次传递环节，误差容易扩大，检定工作能否做到数据准确可靠，可以有效量传就变得重要。替代法检定中最关键的第一步，相关文件如:国际建议R76《非自动衡器》、JJG555-1996《非自动秤通用检定规程》、JJG539-2016《数字指示秤检定规程》都给出了比较相应的要求，那就是:“秤量大于1t时可使用其他恒定载荷替代标准砝码，前提是至少具备1t标准砝码，或是最大秤量50%的载荷，两者中应取其大者。在以下条件下，标准砝码的数量可以减少，而不是最大秤量的50%。若重复性误差不大于0.3e，可减少至最大秤量的1/3。若重复性误差不大于0.2e，可减少至最大秤量的1/5.，重复性误差是将约为最大秤量50%的恒定载荷，在承载器上施加3次来确定的。”之所以选取约50%最大秤量，是规程起草技术机构通过长期大量试验，经过统计，电子衡器的传感器在50%Max处出现各主要误差最大值，所以在此处进行重复性试验作为替代法检定的基础，能够比较有效保证大型衡器检定数值的有效可靠。

1 非常规“替代法检定”的应用

目前我国的大型衡器检定，随着经济发展已经进入机械化的时代，告别了以往大量人工搬运的问题，大大的提高了效率。一般市级的检测机构基本都能够利用检衡车进行检定汽车衡等大型衡器的检定，汽车衡多采用吊臂或装卸叉车的方式，载重一般为20t，车自重不超过20t，使用检衡车利用替代法，一般都能完成60t左右汽车衡等大型衡器的检定工作。受限于现有国家道路交通法规，一般载重汽车亦不能超过49t，那么就能够满足企业和消费者的需求。下面以常见的SCS-60t汽车衡为例进行分析简单介绍非常规的替代法检定并简单分析其是否可以满足标准器误差不大于被检衡器MPE的1/3, SCS-60t汽车衡检定分度值e=20kg，分度数n=3000。

首先利用载有砝码的检衡车，对该秤进行3次重复测量，车重 (含砝码) 约35t，符合相关规程约1/2Max的要求，经过3次测量得到重复性为0.3e，可以进行2次替代，按规程1/3Max=20t。称量检定过程首先取下和检衡车质量近似砝码15t置于汽车衡上，测量该处误差，由于15t≤1/3Max，固此处重复性带来误差我们也认为其≤0.3e，经过多次试验取其0.2e。然后撤下砝码将检衡车置于汽车衡上，通过增减相对较小质量的砝码使其与之前放置砝码误差一致。衡器在此位置的最大允许误差为MPE=1.0e，替代误差约为重复性误差等于0.2e，则此时满足标准器误差与被检衡器误差1/3的关系。接下利用小叉车来将砝码重新置于车上，汽车衡上的总重达到35t，大约等于1/2Max，测量此时误差后可以将整车驶出汽车衡。将现场准备好的可用做替代物较短车辆，添加重物后驶入汽车衡通过增减相对较小质量的砝码使其与之前放置砝码误差一致。衡器在此位置35t的最大允许误差为MPE=1.0e，替代误差为重复性误差的叠加，当各重复性误差不同时，应满足下面的关系:

 

此处由于极差法测量的重复性误差会略大于贝塞尔公式 (多次测量) 的重复性误差, 所以此处0.36e略大于0, 33e, 亦可视为此时满足标准器误差与被检衡器误差1/3的关系。

最后根据现场汽车衡磅面长度，选择将检衡车与砝码重新驶入汽车衡，完成整个检定过程的进程。衡器在此位置60t的最大允许误差为MPE=1.5e，替代误差为Er=槡Er12+Er22=槡0.2e2+0.3e2=0.46e，被检衡器误差的1/3为0.5e，所以满足标准器误差与被检衡器误差1/3的关系。

在进行替代法检定过程中，离不开数据的处理，如何确定替代物误差与之前砝码误差一致呢?在实际工作中一般采取两种方法:方法一，取替代物重量与砝码实际重量质量差不超过10e，则在秤台上放置与标准砝码重量接近的替代物 (误差不超过10e) ，测定此时称量误差I2，则替代物化整前的示值P=I2+0.5e-Δm2，那么替代物的实际质量

 

例如:标准砝码为m=10000kg，显示值I1=10000kg，检定分度值e=10kg，附加小砝码Δm1=4kg，则ΔE1=I1+0.5e-Δm1-m=10000+0.5×10-4-10000=1kg，若加入替代物显示值I2=10070kg，附加小砝码=2kg, P=I2+0.5e-Δm2=10070+0.5×10-2=10073kg，那么替代物的实际质量=10073-1=10072kg。通过数据处理，可以得出替代物的实际质量值。

方法二，一般采用比标准砝码质量略小替代物。首先记录砝码误差后，附加小砝码Δm不用取下，然后放置替代物，逐步添加替代物直到与之前放置砝码时出现相同的误差即可。在添加过程中，可以使用检测机构自身的砝码进行组合，将其也一并视为替代物。

2 问题探讨与建议

当然替代法在汽车衡等大型衡器检定过程中也存在不少难题，正如前文所说，这种检定方法一般都能完成60t左右汽车衡等大型衡器的检定工作，但是如果超过60t，到100t以上的汽车衡检定还是需要利用更多的标准砝码。原因在于，汽车衡的秤体空间有限，一般100t以下长约16米，而我们检衡车长度大概在12米，仅仅剩余4米，是无法放置大重量的替代物的，而且即便能够放置，由于偏载也会加大误差。所以当遇到大秤量的汽车衡时，搬运更多的标准砝码就成了必须去做的事，这样一来需要大量人力物力，二来使得检定时间变得很长，运输砝码往往都要1天时间。目前检定规程要求实现对衡器最大秤量 (满量程) 检定，并且大部分衡器都属于贸易结算，必须进行强制检定，所以目前急需从多方面入手解决这一问题:第一，由于今年来对于道路运输超限超载的严查，以及相关标准出台，作为强制检定工作计量器具的汽车衡是需要重点监管、落实责任的，目前使用的汽车衡应该对其最大秤量进行限制，过高的秤量与整体政策导向并不符合，新出厂的汽车衡应该在生产企业环节控制其最大秤量，许多国家对汽车衡最大秤量在60t就足够了，这一点也值得我们借鉴。第二，从检定规程上实行，以实际检定的秤量值出具相应的检定证书，不再规定满量程检定，核心是确保经过检定的数据准确可靠。以上建议是个人一孔之见，难免偏颇、疏漏，现冒昧提出，仅供参考。