室外使用的地磅檢定分度數(shù)n不能大于3000

國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML) R76國(guó)際建議規(guī)定了對(duì)于室外安裝又無適當(dāng)?shù)挚箽夂驐l件 的保護(hù)措施的地磅，檢定分度數(shù)n值不能夠超過3000。從使用現(xiàn)場(chǎng)氣候條件的各種影響因素分析，可得 出此規(guī)定的合理性。我國(guó)目前有相當(dāng)一部分地磅生產(chǎn)廠家，包括一些很有影響力的地磅廠家，儼然將使用現(xiàn) 場(chǎng)氣候條件于不顧，片面追求地磅的高準(zhǔn)確度，形成了銷售前在用戶面前互相攀比高準(zhǔn)確度，而使用中 不管現(xiàn)場(chǎng)氣候條件對(duì)地磅的準(zhǔn)確度影響有多少。片面認(rèn)為只要一次標(biāo)定達(dá)到了高準(zhǔn)確度，就認(rèn)為該秤可 以按髙準(zhǔn)確度使用。他們往往忘記了，地磅的準(zhǔn)確度的評(píng)定是以使用中的稱量結(jié)果為依據(jù)的。不考慮環(huán) 境因素，只認(rèn)為在理想狀態(tài)下的稱量結(jié)果作為地磅稱量依據(jù)，是站不住腳的。大家如果感興趣的話，可 以將世界上一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的地磅產(chǎn)品的測(cè)試作一比較，無論是臺(tái)案秤、汽車衡還是軌道衡，可靠性 往往高于我國(guó)的產(chǎn)品，但是準(zhǔn)確度一般以滿足使用要求即可。

室外使用的地磅檢定分度數(shù)n不能大于3000的原因具體如下：

基本概念的分析與計(jì)算
2.1質(zhì)量
先從地磅本身的定義說起：通過作用在物體上的重力來確定該物體質(zhì)量的一種計(jì)量?jī)x器稱為地磅。 而質(zhì)量是量度物體慣性大小的物理量。從嚴(yán)格意義上講，質(zhì)量的值是用物體所受的外力和由此得到的加 速度之比來表示。其關(guān)系式為：
m = m0/ ( 1 - v2/c2)1/2
其中，m。——物體在靜止（V=0)時(shí)的質(zhì)量，一般稱靜止質(zhì)量；
V——物體的速度；
C——真空中的光速。
由上述關(guān)系式可看出質(zhì)量隨速度的增加而增加。但通常V比C小很多，因此質(zhì)量可近似看作常量。 在地磅行業(yè)一般將重量作為質(zhì)量的代名詞。而重力是地球?qū)ξ矬w吸引的力，同一物體在地球上不同地 點(diǎn)，所受的重力不同，離地面越遠(yuǎn)重力越小。物體受重力作用而獲得加速度g，因此同一物體在地球上 不同地點(diǎn)，為測(cè)得其重量，必須進(jìn)行重力加速度的修正。
2.2氣候條件的影響
（1）大氣壓影響
由于地球周圍大氣的重量而產(chǎn)生的壓強(qiáng)，即大氣壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱氣壓，是氣候條件變化的重要因素之 一。其大小與高度、溫濕度等條件有關(guān)。在高山上的大氣壓小于地面上的大氣壓，在水平方向上，大氣 壓的差異會(huì)引起空氣的流動(dòng)。大氣壓力變化會(huì)造成物體重量的變化。因此，在OIMLR60《稱重傳感器》 中規(guī)定當(dāng)大氣壓力變化lkPa時(shí)，傳感器輸出變化不得大于最小檢定分度值v-。即使地磅用的傳感器已 經(jīng)過大氣壓力影響試驗(yàn)，使用地點(diǎn)的溫濕度等條件的變化也會(huì)造成空氣中水汽壓強(qiáng)的變化，以及大氣環(huán) 流、低氣壓、低壓槽、高氣壓、髙壓脊等氣候變化，從而影響到高準(zhǔn)確度計(jì)量。
（2）溫度影響
溫度是標(biāo)志物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增減的物理量。地磅使用場(chǎng)地的溫度變化是直接導(dǎo)致準(zhǔn)確 度下降的重要因素。
在最新的OIMLR76 - 2005 ( 2CD)中除了整機(jī)溫度測(cè)試外，還針對(duì)六線制稱重傳感器的長(zhǎng)線溫度 補(bǔ)償?shù)姆答伖δ埽笥秒娎|模擬電阻器對(duì)電纜長(zhǎng)度的不同，受溫度影響引起的量程變化進(jìn)行測(cè)試。對(duì) 零點(diǎn)與最大（模擬）載荷之間的量程與整個(gè)地磅溫度范圍相對(duì)應(yīng)的溫度變化，可能會(huì)引起電阻的變化。 對(duì)應(yīng)于最小與最大工作溫度范圍的電阻變化量ARTMnp。應(yīng)用下列公式確定：
△ ^Temp = ? a ? (T^ -T^J
R^u：?jiǎn)胃€電阻，用下列公式計(jì)算：
= (p * 1) /A
p:材料的特殊電阻（如銅：Pcopptr =°- 0175ftmm2/m)
1：電纜長(zhǎng)度（m)
A：?jiǎn)胃€截面積（mm2)
a： 1/K電纜材料的溫度系數(shù)
一般情況下，地磅如無特殊要求，適用溫度范圍都為-10尤-+40<t,地磅型式批準(zhǔn)的溫度測(cè)試也 按此范圍進(jìn)行。對(duì)于®級(jí)秤，一般要求達(dá)到n= 3000時(shí)的mpe指標(biāo)。但是在夏天烈日當(dāng)空的露天條件 下，特別是沒有遮陽措施的汽車衡或軌道衡產(chǎn)品的上蓋板或鋼軌表面溫度一般要高出地面氣溫近10 - 30^,例如，當(dāng)氣溫為30<C時(shí)，可測(cè)得產(chǎn)品的表面溫度達(dá)40 - 601,這與規(guī)定的使用場(chǎng)地的溫度范圍 有較大的區(qū)別。對(duì)于北方高寒地區(qū)，同樣如不采取特殊措施，-lOt的使用溫度是遠(yuǎn)不夠的。據(jù)本人所 知，目前國(guó)內(nèi)對(duì)髙寒地區(qū)使用的秤臺(tái)傳感器采取加熱保護(hù)措施的廠家微乎其微。在這種現(xiàn)場(chǎng)超出了規(guī)定使用溫度范圍的地磅又如何保證得了 n =3000準(zhǔn)確度的計(jì)量呢？
（3）濕度影響
濕度表示大氣干濕程度的物理量。常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度來評(píng)定。
絕對(duì)濕度——單位體積空氣中所含水蒸氣的質(zhì)量。例如，空氣中水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，為17. 36/m1。
相對(duì)濕度——空氣中實(shí)際所含水蒸氣密度（或壓強(qiáng)）和同溫度下飽和水蒸氣密度（或壓強(qiáng)）的百 分比值。單位為％R.H。
通常情況下，OIML R76規(guī)定地磅型式批準(zhǔn)的濕熱測(cè)試僅做201時(shí)50% R. H到規(guī)定髙溫時(shí)85% R. H 再回到20T時(shí)50%R.H的濕熱穩(wěn)定試驗(yàn)，對(duì)于(D級(jí)秤，一般要求達(dá)到n= 3000時(shí)的mPe指標(biāo)。但是 實(shí)際上，在南方的梅雨季節(jié)，地磅現(xiàn)場(chǎng)的大氣濕度要遠(yuǎn)高出85%R.H。在廣東等省大部分南方地區(qū)的雨 季實(shí)際水蒸氣達(dá)到飽和（液體和蒸氣平衡），甚至墻壁趟水，相對(duì)濕度近100%。在這種現(xiàn)場(chǎng)使用的衡 器如何保證n =3000準(zhǔn)確度的計(jì)量。如果在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或檢定規(guī)程中，規(guī)定現(xiàn)場(chǎng)使用環(huán)境濕度不得大于85% R. H或90%R. H,那么大量露天或半露天甚至室內(nèi)使用而無除濕措施的地磅將無法在高濕氣候條件下使
（4）風(fēng)力影響
風(fēng)的概念在氣象上常指空氣在水平方向的流動(dòng)。通常用風(fēng)向和風(fēng)速（或風(fēng)級(jí)）表示。風(fēng)能使干冷和暖 濕氣流交換。風(fēng)能使被稱物體移動(dòng)。因此，風(fēng)力的大小將直接影響到露天和半露天使用地磅的計(jì)量準(zhǔn)確度。
風(fēng)力的大小等級(jí)是根據(jù)風(fēng)對(duì)地面物體影響程度而定出。一般稱“蒲福（FrancisBeaufort)風(fēng)級(jí)”共 分18個(gè)等級(jí)。現(xiàn)將部分較小的風(fēng)級(jí)列下表：
002.jpg
從上述風(fēng)級(jí)表中可看出，當(dāng)風(fēng)級(jí)不低于2級(jí)時(shí)，漁船張帆，可隨風(fēng)移動(dòng)2-3km/h。樹葉響動(dòng)，風(fēng)向標(biāo) 轉(zhuǎn)動(dòng)，即可造成由小到大的稱量誤差。當(dāng)風(fēng)級(jí)不低于6級(jí)時(shí)，就可能造成短時(shí)間內(nèi)風(fēng)速?gòu)?qiáng)弱變化劇烈的陣 風(fēng)，甚至暴風(fēng)。風(fēng)除了水平方向移動(dòng)外，也可能從上到下個(gè)f斜或垂直移動(dòng)，此時(shí)對(duì)秤臺(tái)的稱重影響更大。
要了解風(fēng)力的大小，首先應(yīng)討論風(fēng)壓的計(jì)算。根據(jù)伯努利方程可得出風(fēng)的動(dòng)壓公式如下：
Wp=0.5 ? ro ? v2 (kN/m2)
其中：Wp——風(fēng)壓（kN/m2)
ro 空氣密度[kg/m3]
ro = r/g
其中：r 重度
g 重力加速度g= 9. 8 (m/s2)
v 風(fēng)速（m/s)
由此可推出標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓公式為：WP =0.5 ? r ? v2/g (kN/m2)
在標(biāo)準(zhǔn)氣壓狀態(tài)下（溫度15°C時(shí)），空氣重度r=0. 01225 (kN/m3)時(shí)風(fēng)壓為：
Wp=v2/1600 (kN/m2)
由上式可知，只要已知風(fēng)速即可求得風(fēng)壓。現(xiàn)在我們將風(fēng)級(jí)6級(jí)時(shí)最大風(fēng)速13.8mA代人上式，得 到風(fēng)壓Wp =0.12 (kN/m2)。也就是說每平方米的迎風(fēng)面積承受約0_ 12kN的風(fēng)力。
風(fēng)力大小對(duì)被稱物稱量誤差的影響，可用下式表示：
N = Wp ? S ? Sine (kN)
其中：N——風(fēng)力產(chǎn)生的垂直向下對(duì)秤臺(tái)的分力（kN);
Wp——風(fēng)壓（kN/m2);
S——迎風(fēng)面積（m2);
0——風(fēng)向與地面夾角（°)。
現(xiàn)舉例一臺(tái)科達(dá)地磅或軌道衡，6級(jí)陣風(fēng)，風(fēng)向與地面夾角為30°,風(fēng)壓wP=0.12kN/m2，根據(jù)一般科達(dá)地磅或軌道衡的迎風(fēng)面積假設(shè)為2m2，風(fēng)的推力即可達(dá)到0.24kN，而對(duì)被稱物就可產(chǎn)生0. 12kN的垂 直分力，也就是說對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生12. 2kg的誤差。當(dāng)風(fēng)向與地面夾角為45°，當(dāng)風(fēng)的推力還是0.24kN 時(shí)，就可對(duì)被稱物產(chǎn)生0. 17kN的垂直分力，也就是說對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生17. 3kg的誤差。大家都知道一般 在刮風(fēng)季節(jié)，6級(jí)以上的陣風(fēng)也是很正常的，但是如果風(fēng)力大到7-8級(jí)以上，推力增大，上述的誤差將 更大。從上述計(jì)算可以充分說明為什么地磅露天或半露天使用時(shí)，檢定分度數(shù)不能大于3000的理由了吧

(5)雨雪影響
降水物——從云、霧中下降的液態(tài)（如雨）或固態(tài)水分（如雪、冰雹），或近地氣層中水汽凝于物 體上的霜、露均稱為降水物。
降水量——在一定時(shí)段內(nèi)，降落到地面上的降水所積成的水層深度，以毫米數(shù)表示。
對(duì)于露天使用的汽車衡或軌道衡，如果在下雨天繼續(xù)計(jì)量，即使不考慮天氣濕度的影響，也要考慮 降水物對(duì)稱量結(jié)果產(chǎn)生的影響。現(xiàn)假設(shè)一臺(tái)3.4 x18m的汽車衡，下雨時(shí)即使不考慮被稱汽車上積水深 度造成重量的變化，單秤臺(tái)上蓋板18m長(zhǎng)度上假設(shè)有l(wèi)cm不平整成的積水深度，照下式推算：
W = S x h x p (kg)
其中：W——積水重量（kg); s—積水分布面積，
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現(xiàn)假設(shè)不平整造成的積水面積為：S = l/4 (3.4x18) m2；
h——積水髙度，現(xiàn)假設(shè)為0.01m; p——水的密度，p = 1000kg/m3。
由上式推算出，由于雨水而對(duì)空秤臺(tái)零點(diǎn)產(chǎn)生153kg的稱量誤差。
上述問題說明了在下雨天時(shí)計(jì)量將會(huì)帶來很大的稱量誤差。現(xiàn)在一般檢定機(jī)構(gòu)知道雨天不能檢定， 但是用戶在實(shí)際使用中又有多少用戶重視雨天不能計(jì)量呢？

上述的論點(diǎn)與分析計(jì)算已經(jīng)充分證明了一般條件下最大檢定分度數(shù)n值不能大于3000的理由。在 此，福建科達(dá)衡器有限公司再一次強(qiáng)烈呼吁我國(guó)計(jì)量監(jiān)督執(zhí)法部門與制造廠商、用戶共同遵循這一計(jì)量法規(guī)。刻不容緩！

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