电子秤自动检定装置机械结构设计

荆志彬

摘 要：本文主要以实验的方式来对四种普通精度类型的电子秤进行实验，通过对电子秤重复性、偏载、示值误差及鉴别力检定四个环节，探讨在检定中电子秤自动检定装置的选择与设计，希望能够推动自动化装置在电子秤检定工作中的应用。

关键词：电子秤;自动检定装置;机械结构设计

引言

电子秤是科学技术不断发展的产物，在现代社会中，无论是在产品零售、物流运输还是健康检查方面的应用都较为广泛。按照称重的精度来划分，电子秤可以分为特种天平、高精度天平、中精度天平和普通精度的电子秤。一直以来，电子秤的检定都需要通过人工加载砝码并记录示值，其检定过程包含示值误差检定、偏载检定和重复性检定。

一、电子秤自动检定装置的实验安排

1.1 合格的电子秤

其精度误差要求若干称量点的误差值在合理范围之内。如果电子秤的最大称量为30kg，其检定分度值为10g，其实际分度值必须要等于检定分度值，或等于检定分度值的二分之一。

1.2 实验中选用的电子秤的实际应用较为广泛

且其样式及秤盘的规格基本一致，能够满足实验的标准化需要。如前文所述，电子秤在进行检定时，必须要进行重复性检定、偏载检定及示值误差检定。此外，电子秤还需要对鉴别力进行检定。

二、电子秤重复性自动化检定

根据现行《电子天平检定规程》所规定的，对电子秤进行重复性检定，需要进行6遍以上的80%-100%的砝码加载，且每次加载的砝码数量为一个。传统的电子秤检定，是由人工来完成的，每个电子秤进行砝码加载时，需要用满足其最大称量的砝码来重复加载。

对于电子秤的自动检定就其重复性检定而言，需要通过自动化装置来实现砝码的自动加载，目前，已经有活塞式压力计的砝码自动加载装置被发明出来，在进行电子秤的重复检定工作起到了一定的作用。此外，还有挂钩式及拴式砝码自动加载装置。按照检定规程所规定的，在进行重复性检定时，砝码的扩展不确定度需要小于电子秤在相应的重量下所允许的最大误差的三分之一，因此，根据实验对象，我们选择等级标准为M1的砝码进行实验。本次实验，我们将砝码加载的载荷最为电子秤的最大载荷，实验重复6次，分别记录数值。

三、电子秤偏载参数自动化检定

根据电子秤检定规程所要求，我们选定占最大称量及最大去皮效果三分之一的砝码来进行实验，实验过程中，尽可能保证使用数量较少的砝码，若砝码单个规格较小，可选用多个砝码进行叠加实验。实验中，我们将电子秤的秤盘划分为左上角、右上角、左下角、右下角及中心位置，作为偏载参数的检定位置。

根据本次实验对象，选择合适的砝码来进行实验。如，对于1号及3号电子秤，其最大称量为30kg，则选用10kg的砝码进行实验，对于2号及4号电子秤，其最大称量为15kg，则选用5kg的砝码来进行实验。

电子秤的偏载检定，其实验的自动化可以依靠机械臂等装置来实现，通过机械臂的伸缩与摆动，进行砝码的加载。我们选用的电子秤，其秤盘的规格是一定的，这时只需要通过程序来控制机械臂的伸缩与摆动幅度，从而实现砝码的自动加载。

偏载检定需要将每一个检定位置进行砝码加载，进行示值读取记录之后再转移至下一位置。在对最大称量为30kg的电子秤进行实验时，可以用2.5kg的砝码，在每一个检定位置进行4个砝码的加载;在对最大称量为15kg的电子秤进行实验时，可以用2.5kg的砝码，在每一个检定位置进行2个砝码的加载。

四、电子秤示值误差自动化检定

按照规定，电子秤的示值误差检定，需要从示值为零开始，逐个加载砝码，直到满足电子秤的最大称量，进而逐个卸载砝码，直到电子秤的示值为零。按照规定，电子秤允许的示值误差检定不可以少于六个点

此次选用的实验对象共有四组，其中最大称量为30kg的共有两组，最大称量为15kg的共有两组。对于最大称量为30kg的电子秤进行示值误差的检定实验，其检定点包含0kg、5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg六个，在这六个检定点中，0kg、5kg、20kg及30kg是必须要有的，10kg及25kg可以有。

对于最大称量为15kg的电子秤进行示值误差的检定试验，其检定点可以设置为0kg、2.5kg、5kg、7.5kg、10kg及15kg。在这六个检定点中，0kg、2.5kg、10kg及15kg是必须要有的，5kg、10kg两个检定点可以有。

考虑到电子秤示值误差检定的标准性及普遍性，我们选用12块2.5kg规格的砝码。在对最大称量30kg的电子秤進行实验时，12块砝码需要全部使用，进行6次的重复性检定，之后再进行偏载检定。示值误差检定需要运用砝码自动加载装置，在电子秤盘的中心位置进行砝码加载，读取示值读数，即可完成示值误差实验。

对最大称量为15kg的电子秤进行实验时，需要选用6块2.5kg规格的砝码，进行6次的重复性检定之后，进行偏载检定。通过砝码自动加载装置，在电子秤盘的中心位置进行砝码加载，读取示值读数，完成示值误差实验。

五、电子秤鉴别力自动化检定

一般来说，电子秤的检定方式与电子天平大致相同，其差异在于电子秤同电子天平的精确度不同，在常规的检定时，需要通过人工来进行砝码加载来对其进行鉴别力检定，从而保证其精确度。电子秤的鉴别力检定所需砝码，规格在实际分度值的十分之一。即，在重复性检定、偏载检定及示值误差检定的每一个检定环节，除原定的砝码加载之外，需要额外加载实际分度值的十分之一重量的小砝码，记录加载小砝码之后跳变的示值。

电子秤的鉴别力检定的自动化，需要将额外加载的小砝码作为实验模块。对于所选定的1号实验对象，其最大称量为30kg，实际分度值为1g，此时对其进行鉴别力检定所用的小砝码，其规格为0.1g;最大称量为15kg的4号实验对象，其实际分度值为5g，此时对其进行鉴别力检定作用的小砝码，其规格为0.5g。在自动化检定中，通过自动化装置机械进行小砝码的加载工作，自动化机械装置需要能够自行控制砝码的高度，首先进行常规砝码的加载，进而再加载额外的小砝码。现阶段，电子秤自动检定可以通过摄像设备来记录示值，减少人工在检定中的使用。

结束语

综合前文所述，在对电子秤进行自动检定装置机械结构的设计，主要就是对砝码自动加载装置的设计。在电子秤的重复性检定、偏载检定、示值误差检定及鉴别力检定等各个环节，都需要用各种砝码及自动检定装置。在现代社会，这种自动化装置能够减少电子秤检定工作中的人力资源，是电子秤检定未来的发展方向。

参考文献

[1]骆旭，张泽光，李楠.电子天平（电子秤）自动检定装置机械结构设计.计测技术，2015，S1：96-98.

[2]刘建春.新型活塞式压力计自动控制与工作特性分析.吉林大学，2014.