本文介紹了一種免砝碼標(biāo)定的地磅稱重方式，此方式可以不用加載比較精確的標(biāo)定系統(tǒng)就能達(dá)到準(zhǔn)確精度，因此具有很高的實(shí)用價(jià)值。

一、引言

隨著工業(yè)自動化要求及現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需要，在工業(yè)過程控制方面稱重系統(tǒng)的應(yīng)用越來越多，尤其是在傳感器模塊方面的應(yīng)用也越來越多。例如石化行業(yè)中許多過程控制用大料倉的稱重、大罐子的稱重等非貿(mào)易結(jié)算的場合，尤其是很多用流量計(jì)的場合現(xiàn)在都改為此稱重方式，在系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定的時(shí)候存在許多實(shí)際操作的困難，這些大料倉、大罐子的稱重系統(tǒng)通常都很難加載。通常的做法是有替代法標(biāo)定，是指用水來代替砝再稱量水的重量的方法標(biāo)定，非常繁瑣。同時(shí)有些容量巨大的稱重系統(tǒng)如上千噸的稱重系統(tǒng)，從組織砝碼開始標(biāo)定一次的代價(jià)非常高，即使用加載的辦法標(biāo)定，通常也只是加載到滿載的5%左右，精度無法保證，有的根本就無法加載（如密封的罐）所以就提出了能否不用加載的方法進(jìn)行標(biāo)定的市場需求首先從用戶的角度來講，此方式極大的方便了用戶，系統(tǒng)的安裝調(diào)試非常方便，大大節(jié)約標(biāo)定系統(tǒng)的成本，提高效率。其次，從商務(wù)及技術(shù)先進(jìn)性角度來講，那些沒有掌握免標(biāo)定技術(shù)的公司在競標(biāo)中就處于劣勢，而能提供給用戶有免標(biāo)定功能的廠家明顯就占據(jù)競爭優(yōu)勢。

這種免加載標(biāo)定的方法可以稱之為電子標(biāo)定法。即用高精度模擬器模擬傳感器在加載情況下的實(shí)際輸出，這種應(yīng)用以前就有，但精度很低。本文介紹的標(biāo)定方法是通過測量或計(jì)算研究在不同情況下各個(gè)相應(yīng)環(huán)節(jié)的信號衰減，如何更準(zhǔn)確的模擬真實(shí)系統(tǒng)輸入到儀表進(jìn)行設(shè)定時(shí)的輸出，可以達(dá)到不用加載比較精確的標(biāo)定系統(tǒng)的目的，在機(jī)械誤差較小的情況下可以達(dá)到千分之一的精度。

由于國家的計(jì)量法，在牽涉到貿(mào)易結(jié)算的秤的標(biāo)定是不便采用這種標(biāo)定的方式的。同時(shí)由于這種免加載標(biāo)定是無法消除秤機(jī)械誤差的，在秤臺機(jī)械誤差較小及精度要求不是非常高的場合，加載困難或無法進(jìn)行加載時(shí)具有很高的實(shí)用價(jià)值。

二、實(shí)施方案

1.模擬稱重系統(tǒng)實(shí)施方案

標(biāo)定時(shí)，先記錄下空秤臺的輸出，再加一個(gè)已知的重量，得到系統(tǒng)輸出值即可算出系統(tǒng)的量程系數(shù)，這是最關(guān)鍵的參數(shù)。只要知道系統(tǒng)的量程系數(shù)及在空秤臺下的輸出，系統(tǒng)就可以標(biāo)定了。如果沒有載荷可加，只要知道系統(tǒng)量程系數(shù)，那么整個(gè)系統(tǒng)也可以進(jìn)行標(biāo)定系統(tǒng)免加載標(biāo)定的原理對數(shù)字式傳感器系統(tǒng)是通過傳感器的靈敏度計(jì)算系統(tǒng)的量程系數(shù)；對于模擬傳感器系統(tǒng)則是通過傳感器模擬器來模擬在加載情況下的傳感器的輸出并計(jì)算系統(tǒng)的量程系數(shù)。

2.數(shù)字稱重系統(tǒng)的實(shí)施方案

角差系數(shù)是用來平衡每個(gè)傳感器的權(quán)重的，如果每個(gè)傳感器角差系數(shù)為1，則整個(gè)系統(tǒng)的輸出為各傳感器輸出之和這里角差調(diào)整可以通過測試出系統(tǒng)在每一角上的總的輸出，然后計(jì)算出各個(gè)角的角差系數(shù)，下面通過一個(gè)例子來說明其過程。

取30t數(shù)字汽車衡，用6只22.5t數(shù)字傳感器（額定輸出為100000內(nèi)碼），T800儀表，角差調(diào)整過程如下：加載重塊于各個(gè)角，讀取儀表在各角的總輸出值即

在有些場合需要標(biāo)定精度較高，就必須考慮機(jī)械誤差的修正，那么使用免加載標(biāo)定就不能達(dá)到這種要求。這里有一種可以用小砝碼加替代物標(biāo)定的方法進(jìn)行系統(tǒng)的精確標(biāo)定。

（1）方案一

①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個(gè)從零載到標(biāo)定重量（小砝碼的重量）

應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù)a1.

②加替代物得到一定重量（顯示重量為小砝碼重量左右，此的量程系數(shù)為a），再時(shí)加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從小砝碼重量到2倍小碼重量應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù)a2.

③加替代物到顯示重量為2倍小砝碼重量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從小砝碼重量到3倍小砝碼重量應(yīng)用時(shí)的量程系數(shù)a3.

④以此類推直到達(dá)到該稱重系統(tǒng)總?cè)萘康囊欢ǖ陌俜直龋玫揭幌盗械牧砍滔禂?shù)，在儀表中根據(jù)需要確定適當(dāng)?shù)牧砍滔禂?shù)，也可以采取不同重量下采用不同量程系數(shù)的方式.

注意事項(xiàng)：如果次數(shù)過多會造成由砝碼誤差造成的累計(jì)誤差.

(2）方案二

①先按一般的標(biāo)定方法用小砝碼標(biāo)定一遍，得到第一個(gè)從零載到1/3系統(tǒng)容量時(shí)的量程系數(shù)a1.

②加替代物到1/3系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第二個(gè)從1/3系統(tǒng)容量2/3容量的量程系數(shù)a2.

加替代物到2/3系統(tǒng)容量左右，再加小砝碼重新標(biāo)定，得到第三個(gè)從2/3系統(tǒng)容量到滿量程系數(shù)a3

④在儀表中采用分段量程系數(shù)的方式進(jìn)行計(jì)算。

三、結(jié)束語

免加載標(biāo)定是一種無法在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)砝碼標(biāo)定的取而代之的電子標(biāo)定方法，是不能消除機(jī)械誤

差的，其精度關(guān)鍵取決于如何準(zhǔn)確的模擬在傳感器加載情況下的整個(gè)系統(tǒng)的輸出，需要計(jì)算在各種情況下信號的損失，理清整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成形式，傳感器的各自的特征（靈敏度，容量6線制還是4線制等），各個(gè)儀表的功能（分度數(shù)及分度值的設(shè)定等），接線盒信號損失及電纜上信號損失，及他們之間的相互關(guān)系等本文介紹的逐步加載標(biāo)定法是在現(xiàn)場無法加載大砝碼，又能大部分消除機(jī)械誤差的一種實(shí)用的標(biāo)定方法，具有很高的實(shí)用價(jià)值。