室外使用的地磅檢定分度數n不能大于3000

國際法制計量組織（OIML) R76國際建議規定了對于室外安裝又無適當抵抗氣候條件 的保護措施的地磅，檢定分度數n值不能夠超過3000。從使用現場氣候條件的各種影響因素分析，可得 出此規定的合理性。我國目前有相當一部分地磅生產廠家，包括一些很有影響力的地磅廠家，儼然將使用現 場氣候條件于不顧，片面追求地磅的高準確度，形成了銷售前在用戶面前互相攀比高準確度，而使用中 不管現場氣候條件對地磅的準確度影響有多少。片面認為只要一次標定達到了高準確度，就認為該秤可 以按髙準確度使用。他們往往忘記了，地磅的準確度的評定是以使用中的稱量結果為依據的。不考慮環 境因素，只認為在理想狀態下的稱量結果作為地磅稱量依據，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發達國家的地磅產品的測試作一比較，無論是臺案秤、汽車衡還是軌道衡，可靠性 往往高于我國的產品，但是準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n不能大于3000的原因具體如下：

基本概念的分析與計算
2.1質量
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量的一種計量儀器稱為地磅。 而質量是量度物體慣性大小的物理量。從嚴格意義上講，質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。其關系式為：
m = m0/ ( 1 - v2/c2)1/2
其中，m。——物體在靜止（V=0)時的質量，一般稱靜止質量；
V——物體的速度；
C——真空中的光速。
由上述關系式可看出質量隨速度的增加而增加。但通常V比C小很多，因此質量可近似看作常量。 在地磅行業一般將重量作為質量的代名詞。而重力是地球對物體吸引的力，同一物體在地球上不同地 點，所受的重力不同，離地面越遠重力越小。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，為測得其重量，必須進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生的壓強，即大氣壓強，簡稱氣壓，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。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 壓的差異會引起空氣的流動。大氣壓力變化會造成物體重量的變化。因此，在OIMLR60《稱重傳感器》 中規定當大氣壓力變化lkPa時，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 經過大氣壓力影響試驗，使用地點的溫濕度等條件的變化也會造成空氣中水汽壓強的變化，以及大氣環 流、低氣壓、低壓槽、高氣壓、髙壓脊等氣候變化，從而影響到高準確度計量。
（2）溫度影響
溫度是標志物體內部分子熱運動平均動能增減的物理量。地磅使用場地的溫度變化是直接導致準確 度下降的重要因素。
在最新的OIMLR76 - 2005 ( 2CD)中除了整機溫度測試外，還針對六線制稱重傳感器的長線溫度 補償的反饋功能，要求用電纜模擬電阻器對電纜長度的不同，受溫度影響引起的量程變化進行測試。對 零點與最大（模擬）載荷之間的量程與整個地磅溫度范圍相對應的溫度變化，可能會引起電阻的變化。 對應于最小與最大工作溫度范圍的電阻變化量ARTMnp。應用下列公式確定：
△ ^Temp = ? a ? (T^ -T^J
R^u：單根線電阻，用下列公式計算：
= (p * 1) /A
p:材料的特殊電阻（如銅：Pcopptr =°- 0175ftmm2/m)
1：電纜長度（m)
A：單根線截面積（mm2)
a： 1/K電纜材料的溫度系數
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,地磅型式批準的溫度測試也 按此范圍進行。對于®級秤，一般要求達到n= 3000時的mpe指標。但是在夏天烈日當空的露天條件 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，當氣溫為30<C時，可測得產品的表面溫度達40 - 601,這與規定的使用場地的溫度范圍 有較大的區別。對于北方高寒地區，同樣如不采取特殊措施，-lOt的使用溫度是遠不夠的。據本人所 知，目前國內對髙寒地區使用的秤臺傳感器采取加熱保護措施的廠家微乎其微。在這種現場超出了規定使用溫度范圍的地磅又如何保證得了 n =3000準確度的計量呢？
（3）濕度影響
濕度表示大氣干濕程度的物理量。常用絕對濕度、相對濕度來評定。
絕對濕度——單位體積空氣中所含水蒸氣的質量。例如，空氣中水蒸氣達到飽和時，為17. 36/m1。
相對濕度——空氣中實際所含水蒸氣密度（或壓強）和同溫度下飽和水蒸氣密度（或壓強）的百 分比值。單位為％R.H。
通常情況下，OIML R76規定地磅型式批準的濕熱測試僅做201時50% R. H到規定髙溫時85% R. H 再回到20T時50%R.H的濕熱穩定試驗，對于(D級秤，一般要求達到n= 3000時的mPe指標。但是 實際上，在南方的梅雨季節，地磅現場的大氣濕度要遠高出85%R.H。在廣東等省大部分南方地區的雨 季實際水蒸氣達到飽和（液體和蒸氣平衡），甚至墻壁趟水，相對濕度近100%。在這種現場使用的衡 器如何保證n =3000準確度的計量。如果在產品標準或檢定規程中，規定現場使用環境濕度不得大于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）風力影響
風的概念在氣象上常指空氣在水平方向的流動。通常用風向和風速（或風級）表示。風能使干冷和暖 濕氣流交換。風能使被稱物體移動。因此，風力的大小將直接影響到露天和半露天使用地磅的計量準確度。
風力的大小等級是根據風對地面物體影響程度而定出。一般稱“蒲福（FrancisBeaufort)風級”共 分18個等級。現將部分較小的風級列下表：
002.jpg
從上述風級表中可看出，當風級不低于2級時，漁船張帆，可隨風移動2-3km/h。樹葉響動，風向標 轉動，即可造成由小到大的稱量誤差。當風級不低于6級時，就可能造成短時間內風速強弱變化劇烈的陣 風，甚至暴風。風除了水平方向移動外，也可能從上到下個f斜或垂直移動，此時對秤臺的稱重影響更大。
要了解風力的大小，首先應討論風壓的計算。根據伯努利方程可得出風的動壓公式如下：
Wp=0.5 ? ro ? v2 (kN/m2)
其中：Wp——風壓（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 風速（m/s)
由此可推出標準風壓公式為：WP =0.5 ? r ? v2/g (kN/m2)
在標準氣壓狀態下（溫度15°C時），空氣重度r=0. 01225 (kN/m3)時風壓為：
Wp=v2/1600 (kN/m2)
由上式可知，只要已知風速即可求得風壓。現在我們將風級6級時最大風速13.8mA代人上式，得 到風壓Wp =0.12 (kN/m2)。也就是說每平方米的迎風面積承受約0_ 12kN的風力。
風力大小對被稱物稱量誤差的影響，可用下式表示：
N = Wp ? S ? Sine (kN)
其中：N——風力產生的垂直向下對秤臺的分力（kN);
Wp——風壓（kN/m2);
S——迎風面積（m2);
0——風向與地面夾角（°)。
現舉例一臺科達地磅或軌道衡，6級陣風，風向與地面夾角為30°,風壓wP=0.12kN/m2，根據一般科達地磅或軌道衡的迎風面積假設為2m2，風的推力即可達到0.24kN，而對被稱物就可產生0. 12kN的垂 直分力，也就是說對稱量結果產生12. 2kg的誤差。當風向與地面夾角為45°，當風的推力還是0.24kN 時，就可對被稱物產生0. 17kN的垂直分力，也就是說對稱量結果產生17. 3kg的誤差。大家都知道一般 在刮風季節，6級以上的陣風也是很正常的，但是如果風力大到7-8級以上，推力增大，上述的誤差將 更大。從上述計算可以充分說明為什么地磅露天或半露天使用時，檢定分度數不能大于3000的理由了吧

(5)雨雪影響
降水物——從云、霧中下降的液態（如雨）或固態水分（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——在一定時段內，降落到地面上的降水所積成的水層深度，以毫米數表示。
對于露天使用的汽車衡或軌道衡，如果在下雨天繼續計量，即使不考慮天氣濕度的影響，也要考慮 降水物對稱量結果產生的影響。現假設一臺3.4 x18m的汽車衡，下雨時即使不考慮被稱汽車上積水深 度造成重量的變化，單秤臺上蓋板18m長度上假設有lcm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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現假設不平整造成的積水面積為：S = l/4 (3.4x18) m2；
h——積水髙度，現假設為0.01m; p——水的密度，p = 1000kg/m3。
由上式推算出，由于雨水而對空秤臺零點產生153kg的稱量誤差。
上述問題說明了在下雨天時計量將會帶來很大的稱量誤差。現在一般檢定機構知道雨天不能檢定， 但是用戶在實際使用中又有多少用戶重視雨天不能計量呢？

上述的論點與分析計算已經充分證明了一般條件下最大檢定分度數n值不能大于3000的理由。在 此，福建科達衡器有限公司再一次強烈呼吁我國計量監督執法部門與制造廠商、用戶共同遵循這一計量法規。刻不容緩！

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