鄧小偉

(蘇州市計(jì)量測(cè)試研究所，蘇州 215128)

?

基于替代法的稱重計(jì)量槽罐校準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)

鄧小偉

(蘇州市計(jì)量測(cè)試研究所，蘇州 215128)

稱重計(jì)量槽罐是一種特殊的計(jì)量器具，常見于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的儲(chǔ)存、混料、包裝等環(huán)節(jié)，具有結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜和稱量范圍大的特點(diǎn)，不易校準(zhǔn)。替代法的應(yīng)用，可以很好地解決計(jì)量槽罐的校準(zhǔn)難題。

替代法；稱重；計(jì)量槽罐；校準(zhǔn)

0 引言

計(jì)量槽罐廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，分為配有稱重傳感器帶有計(jì)量性能的槽罐和無稱重傳感器僅具備原料儲(chǔ)存功能的常規(guī)槽罐。大多數(shù)槽罐稱量范圍大，罐體周圍連接有多條管線，罐頂不是平面或者沒有封蓋，對(duì)其進(jìn)行滿量程的校準(zhǔn)，很難實(shí)現(xiàn)。本文根據(jù)校準(zhǔn)實(shí)例，就常見稱重計(jì)量槽罐的校準(zhǔn)進(jìn)行了探討。

蘇州市有家外資化工企業(yè)，生產(chǎn)線上安裝了6臺(tái)2～5t的稱重計(jì)量槽罐，該企業(yè)對(duì)加入罐體進(jìn)行反應(yīng)的各種原料準(zhǔn)確度要求很高，如稱量不準(zhǔn)，誤差太大，可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)的產(chǎn)品報(bào)廢，損失昂貴。因此，該企業(yè)求助于本單位，希望提出一套行之有效的校準(zhǔn)方法，對(duì)該批計(jì)量槽罐進(jìn)行校準(zhǔn)，幫他們解決難題。

1 解決方案

通過到企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)考察，發(fā)現(xiàn)存在兩個(gè)問題，影響校準(zhǔn)的實(shí)施：

1)稱重計(jì)量槽罐安裝在生產(chǎn)一線，環(huán)境復(fù)雜，罐體上下連接管線較多，部分屬于硬連接，對(duì)罐體產(chǎn)生一定的拉力；

2)罐頂承重臺(tái)可用來放置砝碼的地方十分狹小，不可能放置足夠多的標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)到最大量程，而該企業(yè)外方主管要求必須檢測(cè)到滿量程。

針對(duì)以上問題，本單位提出采用實(shí)物替代的校準(zhǔn)方法，且得到了該外企的認(rèn)可。理論依據(jù)是JJG 555—1996《非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程》4.6.2條標(biāo)準(zhǔn)砝碼的替代：“當(dāng)被測(cè)試秤最大秤量大于1t時(shí)，可使用其他恒定載荷替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼，前提是必須具備1t標(biāo)準(zhǔn)砝碼，或是最大秤量50%的標(biāo)準(zhǔn)砝碼，兩者中應(yīng)取其大者。”

實(shí)施校準(zhǔn)前，就現(xiàn)場(chǎng)考察發(fā)現(xiàn)影響校準(zhǔn)的兩個(gè)問題，對(duì)該企業(yè)提出兩條改進(jìn)措施：

1)對(duì)罐體連接管線進(jìn)行軟連接處理，消除管線對(duì)計(jì)量槽罐的稱重影響；

2)鑒于罐體放置砝碼的位置不夠，對(duì)每個(gè)罐體下方焊接四個(gè)掛鉤，用來吊裝承載砝碼的棧板，并且準(zhǔn)備好強(qiáng)度足夠的鋼絲繩、棧板、卸扣等輔助工具。

2 實(shí)施校準(zhǔn)

在本單位配合下，企業(yè)很快完成了必要的改造和準(zhǔn)備工作。下面以一臺(tái)5t 的計(jì)量槽罐為例，介紹并記錄校準(zhǔn)過程。采用相同方法，逐次對(duì)另外5臺(tái)實(shí)施了校準(zhǔn)，順利完成本次校準(zhǔn)任務(wù)，為企業(yè)解決了難題。

2.1 方法介紹

按照規(guī)范要求，采用實(shí)物替代法校準(zhǔn)5t的計(jì)量槽罐，必須具備50%最大秤量即2.5t的M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼。為了便于搬放，本單位提供了125只M1等級(jí)20kg標(biāo)準(zhǔn)砝碼以及若干附加小砝碼，理論最大累計(jì)誤差±0.125kg,符合該稱量段最大允許誤差要求。首先用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)該計(jì)量槽罐從最小秤量到2.5t的稱量段進(jìn)行校準(zhǔn)，并計(jì)算出每個(gè)稱量點(diǎn)的實(shí)際誤差。然后卸載砝碼，進(jìn)行回程校準(zhǔn)。其次，卸載完砝碼，向罐內(nèi)注入替代物，可以是水或?qū)嶋H生產(chǎn)中用到的工業(yè)原料等，加注到設(shè)定的2.5t，采用閃邊點(diǎn)法計(jì)算出該稱量點(diǎn)化整前的修正誤差。最后，依次添加砝碼，直到最大秤量5t，并計(jì)算每個(gè)稱量點(diǎn)的實(shí)際誤差。替代法校準(zhǔn)計(jì)量槽罐的示意圖見圖1。

圖1 實(shí)物替代法校準(zhǔn)計(jì)量槽罐示意圖

2.2 過程計(jì)算

該計(jì)量槽罐控制儀表是日本尤尼帕斯公司的F701，最大秤量5t,e=2kg。每個(gè)稱量點(diǎn)誤差的計(jì)算，參考以下公式：

化整前的誤差：E=P-m=I+0.5e-Δm-m

化整前的修正誤差：EC=E-E0

式中：E為化整前的誤差；P為化整前的示值；I為示值；m為加載砝碼值；e為檢定分度值；△m為附加砝碼；EC為化整前的修正誤差；E0為零點(diǎn)誤差。

1)用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)2.5t稱量段進(jìn)行校準(zhǔn)，記錄如表1所示。

2)卸掉標(biāo)準(zhǔn)砝碼，向罐內(nèi)注入2.5t替代物，并計(jì)算該稱量點(diǎn)的實(shí)際誤差。值得注意的是，該稱量點(diǎn)的實(shí)際載荷需要減去替代誤差。替代后，逐步加載砝碼到5t最大稱量點(diǎn)，用同樣的方法計(jì)算每個(gè)稱量點(diǎn)的實(shí)際誤差,如表2所示。

表1 用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)2.5t稱量段進(jìn)行校準(zhǔn) kg

表2 實(shí)物替代后對(duì)2.5～5t秤量段進(jìn)行校準(zhǔn) kg

3 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

通過本次校準(zhǔn)，有幾點(diǎn)工作心得總結(jié)如下：

1)替代法校準(zhǔn)計(jì)量槽罐，使用砝碼量大，加載不方便，校準(zhǔn)過程中必須注意人員安全。

a.計(jì)量槽罐一般安裝的位置較高，需要人力將砝碼搬上搬下，存在安全隱患，現(xiàn)場(chǎng)人員必備保護(hù)措施，如勞動(dòng)手套、安全鞋、安全帽、防護(hù)眼鏡等；

b.罐體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，擺放位置有限，砝碼層層堆放，有散落風(fēng)險(xiǎn)，可用欄桿或繩索防護(hù)。

2)部分廠家，罐體里裝的原料屬于易燃易爆物品，砝碼搬運(yùn)過程極易發(fā)生磕碰，產(chǎn)生火花，萬一引發(fā)火災(zāi)或者爆炸，后果不堪設(shè)想。因此，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員必須具備十分敏感的風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)，時(shí)刻牢記安全第一，在保證安全的前提下，再去組織作業(yè)。

3)砝碼擺放一定要均勻，避免人為引入偏載誤差，影響校準(zhǔn)結(jié)果。

4)校準(zhǔn)過程如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，應(yīng)及時(shí)檢查槽罐周圍情況，盡快排除干擾因素，例如人員走動(dòng)、吹風(fēng)、裝吊砝碼的繩索觸碰連接管道等，避免重復(fù)勞動(dòng)。

4 結(jié)束語

實(shí)踐證明，用實(shí)物替代法校準(zhǔn)稱重計(jì)量槽罐，盡管存在一定的局限性，鑒于針對(duì)的是一種非標(biāo)的特殊稱重計(jì)量設(shè)備，很多時(shí)候應(yīng)用該方法，仍然能夠很好地解決計(jì)量槽罐的校準(zhǔn)難題。

[1] JJG 555—1996非自動(dòng)秤通用檢定規(guī)程[S].北京：中國(guó)計(jì)量出版社，1997

[2] 王美勝.非自動(dòng)秤檢定中替代法的誤差計(jì)算[J].計(jì)量技術(shù)，2004(4)：43-44

[3] 嚴(yán)建軍.衡器替代法誤差計(jì)算[J].計(jì)量技術(shù)，1999(12)：34-35

[4] 張清印，鄧小羊.淺談衡器檢定中替代物質(zhì)量的計(jì)算方法[J].中國(guó)計(jì)量，2005(3)：63

[5] 唐峻峰. 淺談衡器檢定中的替代方法[J].黑龍江科技信息，2012(2):44

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.09.18