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衡器耐久性的準確理解與恰當評價


  來源: 計量科學與技術 時間:2021-11-30 編輯:儀器儀表WXF
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GB/T23111-2008(idtOIMLR76:2006)[18]規(guī)定了具體的耐久性試驗方法(A.6):在正常使用條件下,以能使衡器在加載和卸載時達到平衡的頻率與速度,對衡器反復加-卸約等于50%Max的載荷10萬次,試驗中衡器受到的作用力不得超過正常操作下達到的力。在此加卸載循環(huán)前后各進行一輪稱量試驗,用前一輪試驗確定初始固有誤差,后一輪試驗確定因磨損引起的耐久性誤差。


但是,用這種試驗方法來測評衡器的耐久性是不妥的。首先,把測試對象的最大秤量限制在100kg以下,是囿于置辦能方便地反復加卸載的大質量載荷不易,但會使大量100kg以上秤量的衡器得不到應有的測試。其次,把衡器的耐久性僅認作機械磨損,且試驗只是對承載器反復加卸載,實際考察的主要是稱重傳感器彈性體的疲勞和蠕變、輸出信號的滯后和穩(wěn)定性、重復性等,也是不恰當?shù)摹?


3.2關于皮帶秤的試驗方法

由于關于自動衡器的國際建議對于耐久性的要求還只是停留在一般性原則層面上,并沒有制訂出定量、具體的方法。因此在討論制訂自動衡器的耐久性試驗方法時,曾有一種意見,就是借用上述OIMLR76的方法。這原本就不妥,更忽視了自動衡器的構造與工作狀態(tài)跟非自動衡器有很大不同,當然很不可取。


我國的皮帶秤國家標準GB/T7721-2017[19]在采用OIMLR50:2014時有所修改和增補,規(guī)定了國際建議所沒有的皮帶秤耐久性試驗具體方法,體現(xiàn)了我國皮帶秤業(yè)界技術上的領先和開拓創(chuàng)新精神,十分可喜。其9.1.7.2條對型式檢驗時的耐久性試驗作了如下規(guī)定:“試驗應在試驗室或現(xiàn)場利用物料實際運行的工況來進行試驗。當皮帶秤首次安裝完成后,經過72h周期后,期間皮帶輸送機可正常運行,除只能運行正常的置零功能外,不得進行其他任何可能影響計量性能的操作,皮帶秤零點(累計值)試驗的最大允許誤差應不超過5.8.2的要求,物料試驗的最大允許誤差應不超過5.2.1中使用中檢驗的要求?!?


GB/T7721-2017把耐久性測試的項目規(guī)定為在完整安裝的皮帶秤上進行零點累計值試驗和物料自動稱量試驗,以測得的誤差來評判耐久性,恰當?shù)卣?。但是只是以“實際運行的工況來進行試驗”,而且僅“經過72h周期”這樣一個遠短于用戶所希望可維持準確稱量能力而不必重新檢定/校準的某個使用時期或者一般檢定周期的時間間隔,也顯然是有悖于耐久性原義的。


我們認為,如果型式評價中的耐久性測評安排在額定工作條件下進行,那就應當安排足夠長的試驗時間,并持續(xù)進行實時或經常性的監(jiān)測,直到耐久性誤差超標為止,發(fā)生超標的時刻與試驗起始時的間隔期即為體現(xiàn)耐久性的適用壽命。


倘使試驗場所不能安排如此長久的試驗時間,那就應當加大試驗的嚴酷度來縮短試驗所需的時間。這是可靠性試驗慣常的辦法,而耐久性正是屬于可靠性的基本要素之一,因此完全可以用這種辦法來試驗。


4關于衡器的使用中核查

期間核查,即對相鄰兩次檢定或校準之內的間隔時期內在用計量器具進行的檢查和驗證,也慣稱為“使用中核查”。


OIML將使用中核查列為計量控制的手段之一,要求由法定計量機構按法制計量的要求來實施,通常除了最大允許誤差的指標外,其他要求與后續(xù)檢定類似。我國的皮帶秤檢定規(guī)程JJG195-2002[20]中稱之為“使用中檢驗”。然而,法定計量機構是難以擔負起對每一臺衡器及時核查職責的,其可能承擔的只是少量的監(jiān)督抽檢工作。


美國NISTHB-44[21]規(guī)定了用戶自行承擔使用中核查的要求。JJG195-2002在采納OIMLR50的同時還仿照NISTHB-44制訂了附錄D,對用戶規(guī)定須自行承擔“使用中的示值核查”的強制性要求。雖然用戶進行的使用中核查不屬于法制計量范疇中的計量控制內容,但對于使用中衡器是重要的品質保證手段。通過對在用衡器耐久性的日常跟蹤監(jiān)測,對于判斷原先所定的檢定周期是否需要調整,起著不可或缺和替代的作用。GB/T7721-2017同樣也借鑒NISTHB-44,規(guī)定了相應的使用中核查方法。


5不同計量控制手段下衡器耐久性的比較

由于不同類型的計量控制手段實施的時機、場合與目的不盡相同,相應的耐久性試驗方式也不應完全一致,體現(xiàn)在產品標準、型式評價大綱、檢定規(guī)程之中時,也應各有側重,相互補充,而不能偏廢。

表1列出了它們各自的特點與區(qū)別。

不同計量控制手段下衡器耐久性的比較


6結論

耐久性是衡器的一項重要性能,它反映的是衡器整機預期總體基本性能得以保持前提下的適用壽命,也就是經合理調整、規(guī)定恰當?shù)臋z定周期。它與反映個別性能變化的穩(wěn)定性不同,穩(wěn)定性檢測不能替代耐久性檢測。耐久性對于衡器是一項必不可少的評估項目,考察對象應當是具備完整使用功能、可正常運行的整機(而不是其組成模塊或零部件)。衡器的耐久性測評應當在型式評價、首次檢定、后續(xù)檢定、使用中核查等各個階段都要開展。(作者:盛伯湛)

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