替代法在大型衡器檢定中的應用

在衡器的檢定中，常規的量值傳遞方法為直接比較法，將準確度等級較高的砝碼量值傳遞給較低準確度等級的砝碼再傳遞到使用的衡器裝置。實際的檢定過程中，采用標準砝碼檢定更加準確，但會顯著增加運輸和吊裝成本，經濟性過高，所以經常采用標準砝碼替代法進行檢定。

1、替代法簡介在大型衡器的檢定中，使用標準砝碼進行檢定時不僅步驟煩瑣，而且工作量大。所以，實際在進行稱量、偏載檢定時，可以使用替代物替代標準砝碼。替代法檢定過程如下：

①將檢定現場所有的標準砝碼放置被檢衡器上，檢定至需要進行替代的秤量點，記錄下該點誤差和確定化整前誤差（閃變點）所用小砝碼的數量。

②將標準砝碼卸下，將替代物加到衡器承載器上，并通過加減小的替代物達到該秤量點，此時“閃變點"處所用小砝碼要與替代前的一致。再向衡器加上前面被替代下來的標準砝碼，進行更大秤量的檢定，直至所有的標準砝碼又都加到衡器上，再進行砝碼替代。

③重復替代幾次，直至衡器的大秤量。

替代法過程中會產生一定的誤差，誤差主要是由被檢衡器檢定過程中重復性稱量造成的，故替代法對替代物屬性提出相應要求。替代物一般為質量恒定的載荷，如規格型號固定的鋼板，也可以用可注水的罐體。以某臺大秤量為60t，檢定分度值e=20kg的電子汽車衡為例。以衡檢車作為替代物，重量約為30t，在秤臺上停放三次，依次加上附加小砝碼2kg，用閃變點法測出每次車輛稱重示值，計算出重復性為4kg，為0.2e。按規程要求，此時使用的砝碼質量可以減少到大秤量的1/5，即為12t。要檢定到滿量程，需要進行4次替代。將12t砝碼置于秤臺上，記錄儀表讀數，用2kg小砝碼做閃變法消除化整誤差。使用標準規格的鋼板累計質量為12t置于秤臺上，用2kg小砝碼做閃變法消除化整誤差，使其與標準砝碼的讀數一樣，則該鋼板組在本次檢定中可以替代砝碼使用。重復操作，替代4次，再加上12t標準砝碼可以完成滿量程檢定。在進行偏載檢定時，可使用電動叉車作為載荷替代標準砝碼。電動叉車移動方便，質量恒定，可以有效減少操作時間。

2、重復性的要求根據國家計量檢定規程JJG539-2016《數字指示秤》，當秤在其使用地點進行檢定時，可以用替代物（其他質量穩定的載荷）來替代部分標準砝碼。對大型電子汽車衡進行示值誤差檢定時，可使用恒定質量固體替代標準砝碼。在進行偏載測試時，可用其他穩定載荷替代標準砝碼。在實際的檢定工作中，常使用電動叉車來作為替代物，可以大大減少工作時間，增加檢定效率。對標準砝碼也有一定要求。當被檢衡器的大秤量大于1t時，可使用其他恒定載荷替代標準砝碼，前提是至少具備1t標準砝碼，或是秤量50%的標準砝碼，兩者中應取其大者。在以下條件下，標準砝碼的數量可以減少，而不是秤量的50%：若重復性不大于0.3e，可減少至秤量的1/3；若重復性不大于0.2e，可減少至秤量的20%。重復性是將約為大秤量50%的載荷在承載器上施加3次來確定的。對于檢定大秤量60t，小分度值為20kg的電子汽車衡來說，可先配備30t的標準砝碼，在30t秤量點測量其重復性，在重復性符合要求時，可以使用替代法進行檢定。

3、允許誤差要求檢定用的標準砝碼誤差應不大于被檢衡器允許誤差MPE1/3。以SCS-60T電子汽車衡為例，其秤量Max＝60t,分度值e＝d＝20kg,分度數n＝3000。下面用M12級1000kg砝碼對該電子汽車衡進行檢定，驗證標準砝碼誤差能否滿足要求。若衡器的重復性為0.1e，要求具有12t標準砝碼，是衡器秤量的1/5，需要4次砝碼的替代，才能完成對衡器秤量的檢定。前一次砝碼的替代應該在12t秤量處進行，衡器此秤量的允許誤差MPE為1.0e，標準砝碼誤差E1為12個M12級1000kg砝碼的允許誤差±1.2kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。砝碼的二次替代應該在24t秤量處，此秤量的允許誤差MPE為±1.0e,此時標準砝碼誤差E2等于24個M12級1000kg砝碼的允許誤差±2.4kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。三次砝碼的替代應該在36t稱量處進行，衡器此稱量的允許誤差MPE為±1.0e，標準砝碼誤差E4為36個M12級1000kg砝碼的允許誤差±3.6kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。四次砝碼的替代應該在48t秤量處進行，衡器此秤量的允許誤差MPE為±1.5e，標準砝碼誤差E4為48個M12級1000kg砝碼的允許誤差±4.8kg，小于衡器允許誤差MPE±30kg的1/3。若衡器的重復性為0.3e，要求具有21t標準砝碼，是衡器秤量的35%，需要二次砝碼的替代才能完成對衡器大秤量的檢定。標準砝碼誤差E1為21個M12級1000kg砝碼的允許誤差±2.1kg，小于衡器允許誤差MPE±20kg的1/3。砝碼的二次替代應該在42t秤量處，此秤量的允許誤差MPE為±1.5e,標準砝碼誤差E2為42個M12級1000kg砝碼的允許誤差±4.2kg，小于衡器允許誤差MPE±30kg的1/3。

4、結論綜上所述，在滿足重復性要求的前提下，合理選取替代物，使用替代法進行大型衡器檢定，可以提高檢定效率，有效降低檢定成本，能夠滿足替代物測量誤差不大于被檢衡器允許誤差MPE1/3的要求，是一種方便便捷可取的方法。