电子秤自动检定装置的研究

（沈阳计量测试院 沈阳 110179）

摘 要：电子秤是国家强制检定计量器具，本文提出了电子秤自动检定装置的设计思路，以供计量同行参考。

关键词：电子秤；检定装置；自动

1 概述

随着电子秤使用时间的增加，其内部元器件可能出现老化，环境因素如高湿度、灰尘、一些具有腐蚀性物质的玷污等的影响，其称重计量准确性会降低，故需要定期进行检定。目前对电子秤的检定仍然以手工检定为主，不仅检定周期长，而且存在检定效率低、工作强度大、检定质量易受人为因素影响等缺点。根据JJG 1036-2008《电子天平检定规程》和JJG 539-1997《数字指示秤检定规程》，电子秤必须检定重复性、偏载、示值误差三大项，电子秤还需要检定鉴别力。其中線性和重复性都要用到最大称量的砝码，其中重复性至少要用最大称量砝码加载6遍，这大大的提高了工作强度和工作量。对于量程比较大的电子秤人工的耗费是十分巨大的。因此研制电子秤自动检定装置具有非常重要的意义。

2 电子秤自动检定装置

根据国家计量检定规程JJG 1036-2008《电子天平检定规程》和JJG 539-1997《数字指示秤检定规程》规程要求，必须对电子秤进行准确度测试、零点测试、称量测试、除皮称量测试、偏载测试、鉴别力测试、重复性测试等。因此，我们设计的电子秤自动检定装置由PC机、PLC控制系统、标准砝码、摄像头、VB控制软件和电气控制机构组成，实现电子秤的各种测试，如图1所示。

2.1 标准砝码

该装置采用的标准砝码组由14个M2级砝码组成，包括2个0.1kg 准 砝 码 和 12个2.5kg标准砝码，可对30kg/10g和30kg/5g的电子秤进行检定.该标准砝码以非磁性不锈钢作为制造材料，能有效地消除砝码加卸载时产生的磁性干扰，其固定方式方便、连接简单、装卸灵活，使用过程中稳定、安全、可靠.所有砝码均根据编号定位放置，以防产生人为误差.砝码分布采用均匀分布方式.根据秤盘的大小排布标准砝码，实现不同位置的加卸载，完成电子秤的称量测试、偏载测试等相关检定项目，

2.2 PLC控制系统

该装置PLC控制器采用西门子公司的s-700系列PLC控制器，其优点为使用标准导轨进行安装，即插即用，插拔式输出几乎可以随意扩展，接线简单、可靠，而且模块的体积小，节省空间，维护费用低.PLC控制系统主要向继电器发送控制信号，使电气控制机构中的气缸运动，从而引起标准砝码加载或卸载。

2.3 电气执行机构

装置的电气控制机构由气泵、调节阀、电磁阀、继电器及气缸组成。气泵作为系统的动力源，为整个系统提供气源，就系统而言，要求气泵能够运行平稳，长时间连续工作，寿命长，噪音小，全自动控制，不会产生大振动而影响检定的结果。调节阀为调节砝码加卸载的速度电磁阀为一进二出的二位三通式，当线圈铁盒通电或断电时，阀芯在阀体内的相对位置发生改变，从而控制了气缸的运动。气缸的活塞端与设置在气缸外的挂钩的一端用螺母连接，挂钩的另一端悬挂标准砝码。利用气泵提供的气源通过导气管和调节阀向气缸提供气体，PLC输出信号控制电磁换向阀的动 作，导致气缸内部进行充放气，其内部的压力发生变化，从而气缸的活塞上下运动带动了砝码，实现砝码对电子秤的加卸载检定工作。

2.4 VB系统

控制软件采用具有功能强大的VB软件作为开发平台，建立友好的人机操作界面。通过OPC配置，实现PC与PLC的通讯.用户只需 通 过人机界面上的相关按钮便可轻松地进行检定工作，并自动生成误差曲线、数据报表、检定结果通知书或检定证书。

2.5 摄像头

摄像头是一种半导体成像器件，具有灵敏度高、抗强光、畸变小、体积小、寿命长、抗震动等优点。监控摄像机安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD摄像机，也可将存储的电荷取出使电压发生变化，具有抗震动和撞击之特性而被广泛应用。自动采集数据可用摄像头采集，该技术已经用于大尺寸测量、力学检测和硬度自动校准设备。

2.6 PC机

PC机是指可以直接发出操控命令的计算机，一般是PC/host computer/master computer/upper computer，屏幕上显示各种信号变化（液压，水位，温度等）。下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，一般是PLC/单片机之类的。上位机发出的命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应时序信号直接控制相应设备。下位机不时读取设备状态数据（一般为模拟量），转换成数字信号反馈给上位机。简言之如此，实际情况千差万别，但万变不离其宗：上下位机都需要编程，都有专门的开发系统。

3 结语

本文对电子秤自动检测装置的工作原理以及设计流程进行了介绍，这是一种新型的检测工具，与传统的人工检测方式相比，其不但工作效率提高了，而且检测的准确性也大大提高了。检测装置与计算机、PLC连接后，可以实现自动化运行。自动检测装置具有操作简单、运行稳定的优点，为了减少电子秤出现故障的概率，在出厂前，应对其外观形象、内部结构与构造进行检查与测试，自动检测装置花费的测量时间只有短短的几分钟，而且检验的效率较高，有利于保证电子秤的质量。

参考文献：

[1]王成福.电子秤自动检测装置的设计[J].计算机测量与控制，2007

[2]章蔚中，王颖.基于Labview的智能电子秤设计[J].南昌工程学院学报，2007

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[4]赵广平，孙建军.电子称重技术现状及发展趋势[J].仪表技术与传感器，2007

[5] 刘子坚.电子台秤自动检测信息管理系统设计[J].金华职业技术学院学报，2008

作者简介：

王卫星，男，1960年4月出生，工程师，沈阳计量测试院，主要从事衡器的检定、校准工作。