電子秤自動檢定裝置機械結構設計

荊志彬

摘 要：本文主要以實驗的方式來對四種普通精度類型的電子秤進行實驗，通過對電子秤重復性、偏載、示值誤差及鑒別力檢定四個環節，探討在檢定中電子秤自動檢定裝置的選擇與設計，希望能夠推動自動化裝置在電子秤檢定工作中的應用。

關鍵詞：電子秤;自動檢定裝置;機械結構設計

引言

電子秤是科學技術不斷發展的產物，在現代社會中，無論是在產品零售、物流運輸還是健康檢查方面的應用都較為廣泛。按照稱重的精度來劃分，電子秤可以分為特種天平、高精度天平、中精度天平和普通精度的電子秤。一直以來，電子秤的檢定都需要通過人工加載砝碼并記錄示值，其檢定過程包含示值誤差檢定、偏載檢定和重復性檢定。

一、電子秤自動檢定裝置的實驗安排

1.1 合格的電子秤

其精度誤差要求若干稱量點的誤差值在合理范圍之內。如果電子秤的最大稱量為30kg，其檢定分度值為10g，其實際分度值必須要等于檢定分度值，或等于檢定分度值的二分之一。

1.2 實驗中選用的電子秤的實際應用較為廣泛

且其樣式及秤盤的規格基本一致，能夠滿足實驗的標準化需要。如前文所述，電子秤在進行檢定時，必須要進行重復性檢定、偏載檢定及示值誤差檢定。此外，電子秤還需要對鑒別力進行檢定。

二、電子秤重復性自動化檢定

根據現行《電子天平檢定規程》所規定的，對電子秤進行重復性檢定，需要進行6遍以上的80%-100%的砝碼加載，且每次加載的砝碼數量為一個。傳統的電子秤檢定，是由人工來完成的，每個電子秤進行砝碼加載時，需要用滿足其最大稱量的砝碼來重復加載。

對于電子秤的自動檢定就其重復性檢定而言，需要通過自動化裝置來實現砝碼的自動加載，目前，已經有活塞式壓力計的砝碼自動加載裝置被發明出來，在進行電子秤的重復檢定工作起到了一定的作用。此外，還有掛鉤式及拴式砝碼自動加載裝置。按照檢定規程所規定的，在進行重復性檢定時，砝碼的擴展不確定度需要小于電子秤在相應的重量下所允許的最大誤差的三分之一，因此，根據實驗對象，我們選擇等級標準為M1的砝碼進行實驗。本次實驗，我們將砝碼加載的載荷最為電子秤的最大載荷，實驗重復6次，分別記錄數值。

三、電子秤偏載參數自動化檢定

根據電子秤檢定規程所要求，我們選定占最大稱量及最大去皮效果三分之一的砝碼來進行實驗，實驗過程中，盡可能保證使用數量較少的砝碼，若砝碼單個規格較小，可選用多個砝碼進行疊加實驗。實驗中，我們將電子秤的秤盤劃分為左上角、右上角、左下角、右下角及中心位置，作為偏載參數的檢定位置。

根據本次實驗對象，選擇合適的砝碼來進行實驗。如，對于1號及3號電子秤，其最大稱量為30kg，則選用10kg的砝碼進行實驗，對于2號及4號電子秤，其最大稱量為15kg，則選用5kg的砝碼來進行實驗。

電子秤的偏載檢定，其實驗的自動化可以依靠機械臂等裝置來實現，通過機械臂的伸縮與擺動，進行砝碼的加載。我們選用的電子秤，其秤盤的規格是一定的，這時只需要通過程序來控制機械臂的伸縮與擺動幅度，從而實現砝碼的自動加載。

偏載檢定需要將每一個檢定位置進行砝碼加載，進行示值讀取記錄之后再轉移至下一位置。在對最大稱量為30kg的電子秤進行實驗時，可以用2.5kg的砝碼，在每一個檢定位置進行4個砝碼的加載;在對最大稱量為15kg的電子秤進行實驗時，可以用2.5kg的砝碼，在每一個檢定位置進行2個砝碼的加載。

四、電子秤示值誤差自動化檢定

按照規定，電子秤的示值誤差檢定，需要從示值為零開始，逐個加載砝碼，直到滿足電子秤的最大稱量，進而逐個卸載砝碼，直到電子秤的示值為零。按照規定，電子秤允許的示值誤差檢定不可以少于六個點

此次選用的實驗對象共有四組，其中最大稱量為30kg的共有兩組，最大稱量為15kg的共有兩組。對于最大稱量為30kg的電子秤進行示值誤差的檢定實驗，其檢定點包含0kg、5kg、10kg、15kg、20kg、25kg、30kg六個，在這六個檢定點中，0kg、5kg、20kg及30kg是必須要有的，10kg及25kg可以有。

對于最大稱量為15kg的電子秤進行示值誤差的檢定試驗，其檢定點可以設置為0kg、2.5kg、5kg、7.5kg、10kg及15kg。在這六個檢定點中，0kg、2.5kg、10kg及15kg是必須要有的，5kg、10kg兩個檢定點可以有。

考慮到電子秤示值誤差檢定的標準性及普遍性，我們選用12塊2.5kg規格的砝碼。在對最大稱量30kg的電子秤進行實驗時，12塊砝碼需要全部使用，進行6次的重復性檢定，之后再進行偏載檢定。示值誤差檢定需要運用砝碼自動加載裝置，在電子秤盤的中心位置進行砝碼加載，讀取示值讀數，即可完成示值誤差實驗。

對最大稱量為15kg的電子秤進行實驗時，需要選用6塊2.5kg規格的砝碼，進行6次的重復性檢定之后，進行偏載檢定。通過砝碼自動加載裝置，在電子秤盤的中心位置進行砝碼加載，讀取示值讀數，完成示值誤差實驗。

五、電子秤鑒別力自動化檢定

一般來說，電子秤的檢定方式與電子天平大致相同，其差異在于電子秤同電子天平的精確度不同，在常規的檢定時，需要通過人工來進行砝碼加載來對其進行鑒別力檢定，從而保證其精確度。電子秤的鑒別力檢定所需砝碼，規格在實際分度值的十分之一。即，在重復性檢定、偏載檢定及示值誤差檢定的每一個檢定環節，除原定的砝碼加載之外，需要額外加載實際分度值的十分之一重量的小砝碼，記錄加載小砝碼之后跳變的示值。

電子秤的鑒別力檢定的自動化，需要將額外加載的小砝碼作為實驗模塊。對于所選定的1號實驗對象，其最大稱量為30kg，實際分度值為1g，此時對其進行鑒別力檢定所用的小砝碼，其規格為0.1g;最大稱量為15kg的4號實驗對象，其實際分度值為5g，此時對其進行鑒別力檢定作用的小砝碼，其規格為0.5g。在自動化檢定中，通過自動化裝置機械進行小砝碼的加載工作，自動化機械裝置需要能夠自行控制砝碼的高度，首先進行常規砝碼的加載，進而再加載額外的小砝碼?，F階段，電子秤自動檢定可以通過攝像設備來記錄示值，減少人工在檢定中的使用。

結束語

綜合前文所述，在對電子秤進行自動檢定裝置機械結構的設計，主要就是對砝碼自動加載裝置的設計。在電子秤的重復性檢定、偏載檢定、示值誤差檢定及鑒別力檢定等各個環節，都需要用各種砝碼及自動檢定裝置。在現代社會，這種自動化裝置能夠減少電子秤檢定工作中的人力資源，是電子秤檢定未來的發展方向。

參考文獻

[1]駱旭，張澤光，李楠.電子天平（電子秤）自動檢定裝置機械結構設計.計測技術，2015，S1：96-98.

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