數(shù)字指示秤秤體的調(diào)平是秤計(jì)量檢定工作比較 重要的一步，但調(diào)到什么程度算“平”，并沒有一個(gè)確 切的衡量標(biāo)準(zhǔn)。本文中筆者以電子臺(tái)秤為例，通過實(shí) 驗(yàn)探討秤體傾斜對(duì)秤體示值的影響，并且分析了實(shí)驗(yàn) 結(jié)果和理論預(yù)測(cè)值之間的差異。

一、實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟

1.主要實(shí)驗(yàn)器材

TQS二維傾斜工作臺(tái)、光學(xué)像限儀、框式水平儀、砝碼(20kg、1kg~5kg、1mg~500g)。

2.基本實(shí)驗(yàn)步驟

根據(jù)JJG539-1997《數(shù)字指示秤檢定規(guī)程》的要求, 在傾斜角度為0。時(shí)對(duì)各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)重 復(fù)3遍，改變秤臺(tái)傾斜角度重復(fù)上述測(cè)試過程，分析每 個(gè)測(cè)試點(diǎn)的示值和傾斜角度變化的關(guān)系，最后對(duì)比實(shí) 際曲線與理論曲線的關(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)分析

如圖1所示，給出了數(shù)字指示秤示值偏差與傾斜 角度的關(guān)系。從圖1中可以看出，隨著傾斜角度的增 加，偏差值逐漸增大。由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，傾斜角度 僅做到了 6。，這并不影響對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析。圖1中共 給出了9個(gè)角度所對(duì)應(yīng)的變化曲線，實(shí)驗(yàn)中每次調(diào)整角度都重新置零，這樣既保證每條曲線都相交于同一 點(diǎn)，也可以去除秤臺(tái)重量對(duì)測(cè)量示值的影響。從圖1中 還可以明顯看出，在傾斜角度低于1。時(shí)的測(cè)量曲線幾 乎都是水平的直線，這說明在角度低于1。時(shí)對(duì)稱量示 值幾乎沒有影響，但角度高于1。時(shí)測(cè)量曲線的傾斜角 度明顯變大，這說明此時(shí)的影響量不可忽略。

圖2給出了 30kg示值隨角度的變化情況，從圖1可 以明顯看出，隨著角度的增加，稱量示值逐漸變小，而 且角度越大示值變化越快，這和理論中重物對(duì)斜面的 正壓力和重物自身重力的關(guān)系相吻合。理論中正壓力和重力的關(guān)系可以用以下公式來表示：

式中:N——重物對(duì)斜面的正壓力，N;G——重物 自身重力，N;0 斜面與水平面所成的角度，°。

根據(jù)上述公式，圖2中給出了理論變化曲線，從圖 2可以看出，實(shí)際曲線和理論曲線的走勢(shì)完全相同，只 是它們之間還存在著一些示值上的差異，這種差異主 要來自秤體自身，在角度變化的過程中傳感器內(nèi)部發(fā) 生了 一些微小的變化，這些小的變化導(dǎo)致了實(shí)際曲線 比理論曲線滯后。

如圖3所示，給出了不同稱量范圍的最大允許誤 差。根據(jù)JJG539-1997和JJG555-1996對(duì)示值和傾斜的 要求，稱量范圍內(nèi)的任何一點(diǎn)必須滿足最大允許誤差 的要求才能判斷數(shù)字指示秤合格與否。借助LabVIEW 中曲線擬合工具，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合處理，發(fā)現(xiàn)兩 個(gè)拐點(diǎn)和最大秤量點(diǎn)由合格變?yōu)椴缓细竦慕嵌确謩e 為2°15'、1°40'和1°38'，所以在傾斜角度變化的過程中，整個(gè)秤體由合格變?yōu)椴缓细窠嵌葹?/span>1。38'，這和圖 1中反映的現(xiàn)象完全一致。

上面僅針對(duì)秤體縱向傾斜而做的分析，橫向傾斜 得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和縱向傾斜幾乎完全相同，這里不再 贅述。

三、討論

通過上面的分析可以看出，無論是橫向傾斜還是 縱向傾斜對(duì)數(shù)字指示秤的示值都有一定影響，傾斜角 度低于1。38'的測(cè)量值可以認(rèn)為是準(zhǔn)確的，傾斜角度 高于1 ° 38'的測(cè)量值就不可信了。那么，在現(xiàn)實(shí)生活中 如何避免數(shù)字指示秤由于秤體傾斜而導(dǎo)致示值不準(zhǔn) 昵？這就需要秤的使用者和計(jì)量工作者在使用和檢定 過程中注意觀察，有水平指示器的看指示器，沒有的 或者感覺水平指示器不準(zhǔn)的憑借經(jīng)驗(yàn)或者專業(yè)的水 平器材判斷，只有水平調(diào)到了規(guī)定的范圍，才能保證 數(shù)字指示秤的正常使用和計(jì)量檢定工作的正常進(jìn)行。