【摘 要】重復(fù)性是衡器的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)日益普及的時(shí)代，在重復(fù)性性能保證的前提下，一臺(tái)衡器的許多性能都是可以通過軟件進(jìn)行補(bǔ)償?shù)摹Ｈ绾握_理解重復(fù)性的試驗(yàn)方法，是此篇文章要表達(dá)的意思。
【關(guān)鍵詞】衡器 重復(fù)性
一、概述
目前在對“重復(fù)性試驗(yàn)”方面存在兩種不同的理解，一種是比較常規(guī)的理解，一種是片面的理解。
1.在我們計(jì)量系統(tǒng)中，通常理解“重復(fù)性試驗(yàn)[1]”是：在相對恒定的試驗(yàn)條件下，采用同樣的操作方法將同一載荷多次地加載，衡器能夠提供相互一致結(jié)果的能力。這個(gè)相對恒定的試驗(yàn)條件包括：相同的稱量程序、相同的操作者、在相同的條件下使用相同的標(biāo)準(zhǔn)器、相同的地點(diǎn)、在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)稱量。
2.但也有一種理解方式是：從小試驗(yàn)載荷依次增加至大試驗(yàn)載荷，再依次遞減試驗(yàn)載荷至小試驗(yàn)載荷。重復(fù)此試驗(yàn)順序多次，比較相同試驗(yàn)值結(jié)果的過程為重復(fù)性試驗(yàn)。
二、幾種與重復(fù)性相關(guān)的試驗(yàn)方法
1.重復(fù)性與偏載
重復(fù)性試驗(yàn)與偏載試驗(yàn)的不同點(diǎn)，在于“相同的條件和相同的地點(diǎn)”之處。
在重復(fù)性試驗(yàn)術(shù)語的解釋中，非常明確指出了同一載荷在“相同的條件和相同的地點(diǎn)”。重復(fù)性試驗(yàn)的目的，是了解被試衡器是否能夠提供相互一致結(jié)果的能力。
而偏載試驗(yàn)則是同一載荷“在衡器承載器的不同位置加載”，示值誤差是否符合允許誤差的要求。偏載試驗(yàn)的目的，來檢測載荷加載到衡器承載器不同位置處是否能夠提供相同示值的能力。
2.重復(fù)性與稱量
重復(fù)性試驗(yàn)與稱量試驗(yàn)的不同點(diǎn)，在于“同一載荷多次加載”之處。
在重復(fù)性試驗(yàn)術(shù)語的解釋為，“同一載荷在短時(shí)間內(nèi)多次加載于相同的位置”；而稱量試驗(yàn)則是“從零逐步施加試驗(yàn)載荷至大秤量(Max)，再以相反次序逐步卸下試驗(yàn)載荷至零”。
三、問題分析
例1：這個(gè)問題由來是三十多年前，當(dāng)時(shí)申請對一臺(tái)大秤量為5t的電子衡器定型鑒定（型式評(píng)價(jià)試驗(yàn)），檢定人員在進(jìn)行“重復(fù)性試驗(yàn)”時(shí)，按照稱量性能試驗(yàn)的順序重復(fù)了三次，要求相同試驗(yàn)值任意兩次結(jié)果之差，不大于該試驗(yàn)值的大允許誤差的值。結(jié)果僅僅其中一個(gè)試驗(yàn)值出現(xiàn)超差，給判了一個(gè)不合格。事后分析這個(gè)結(jié)果，總是感覺存在問題，查閱了法制計(jì)量組織當(dāng)時(shí)發(fā)布的R3、R28建議中，關(guān)于“重復(fù)性”這個(gè)名詞的解釋，實(shí)際上這個(gè)不是在進(jìn)行重復(fù)性性能試驗(yàn)，而是在進(jìn)行三次稱量性能試驗(yàn)。結(jié)果再按照正確的理解進(jìn)行試驗(yàn)，一次就通過了鑒定。
例2：衡器載荷試驗(yàn)儀法是這樣表述重復(fù)性試驗(yàn)的[2]：將汽車衡和衡器載荷試驗(yàn)儀置零，用標(biāo)準(zhǔn)載荷單元組中的一個(gè)單元對汽車衡施加小秤量的標(biāo)準(zhǔn)載荷后，再用標(biāo)準(zhǔn)載荷單元組的全部單元逐步施加載荷至zui大秤量，然后緩慢卸載。重復(fù)測試三次。要求任意一檢定點(diǎn)上的，修正誤差大值與小值之差不大于該載荷下zui大允許誤差的值。
為什么例1的試驗(yàn)時(shí)，僅僅使用5t砝碼，對每個(gè)循環(huán)只有9個(gè)試驗(yàn)值，三個(gè)循環(huán)也就是27個(gè)試驗(yàn)值，就出現(xiàn)了一組相同試驗(yàn)值的示值之差出現(xiàn)超差？而例2的試驗(yàn)時(shí)，使用6至8個(gè)標(biāo)準(zhǔn)載荷單元，對衡器的小秤量，大允許誤差改變的秤量(中準(zhǔn)確度級(jí)：500 e、2000 e)和大秤量等，按順序進(jìn)行三個(gè)循環(huán)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果的情況基本都在大允許誤差的值范圍之內(nèi)。
這是用砝碼進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，不論是每個(gè)20kg的小砝碼，還是每個(gè)1000kg的大砝碼，每次不論是人工加載、卸載，還是設(shè)備進(jìn)行加載、卸載，都會(huì)使衡器的承載器產(chǎn)生不同程度的晃動(dòng)，從而使每次的試驗(yàn)示值出現(xiàn)一些不可控制的變化，也就是可能使相同試驗(yàn)值兩次示值之差出現(xiàn)超差。
而用衡器載荷試驗(yàn)儀法時(shí)，不論是使用多少個(gè)單元，由于每次施加載荷還是卸載，都是在液壓裝置作用下垂直作用于承載器上的，不會(huì)使承載器產(chǎn)生較大的晃動(dòng)，這樣即使施加再多次的載荷，也不會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)示值的變動(dòng)（是相對的）。即使會(huì)產(chǎn)生試驗(yàn)示值的變動(dòng)，但這種情況與汽車衡的實(shí)際使用情況相距甚遠(yuǎn)，這個(gè)重復(fù)性試驗(yàn)是不可能模擬實(shí)際使用中的情況的。
所以，建議使用衡器載荷試驗(yàn)儀法檢定的汽車衡，按照檢定規(guī)程在進(jìn)行完成偏載性能試驗(yàn)、稱量性能試驗(yàn)、除皮稱量性能試驗(yàn)、鑒別閾試驗(yàn)之后，用約50%大秤量的載荷進(jìn)行重復(fù)性性能試驗(yàn)時(shí) [3]，直接采用載重汽車加載的方法在承載器上進(jìn)行試驗(yàn)，這樣可以直接模擬出實(shí)際使用相同的形式，不會(huì)出現(xiàn)兩張皮的現(xiàn)象。
四、結(jié)束語
按“重復(fù)性”術(shù)語,衡器的“示值重復(fù)性”應(yīng)是反映在同一條件下多次重復(fù)試驗(yàn)中衡器示值的隨機(jī)波動(dòng)的參數(shù)。這種多次重復(fù)試驗(yàn)應(yīng)在短時(shí)間內(nèi),在試驗(yàn)保持恒定不變,試驗(yàn)環(huán)境及其他條件保持恒定不變并盡力避免試驗(yàn)者引入的變化因素等嚴(yán)格不變的條件下進(jìn)行。按這一條件,衡器多次重復(fù)試驗(yàn)示值變化應(yīng)不包含被試驗(yàn)的影響,也不包含試驗(yàn)環(huán)境條件及試驗(yàn)者等因素的影響。因此,在這一條件下多次重復(fù)試驗(yàn)的衡器示值變化只能是衡器本身隨機(jī)因素作用的結(jié)果,示值重復(fù)性就反映了衡器示值的這種隨機(jī)變化。顯然,這種示值的隨機(jī)波動(dòng)性可用統(tǒng)計(jì)方法作出評(píng)定。即根據(jù)多次重復(fù)試驗(yàn)示值,按一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)公式給出其表征參數(shù)。因此,對于一臺(tái)衡器來講，衡器本身的重復(fù)性性能的優(yōu)劣，直接影響到衡器的整體性能。在目前計(jì)算機(jī)技術(shù)日益普及的年代，電子衡器只要重復(fù)性性能穩(wěn)定，非線性、滯后等一些性能指標(biāo)，*可以通過軟件進(jìn)行修正。
參考文獻(xiàn)：
［1］法制計(jì)量組織R76-1《非自動(dòng)衡器》（2006版）建議［S］
［2］JJG1118-2015《電子汽車衡（衡器載荷試驗(yàn)儀法）》檢定規(guī)程
［3］JJG539-2016《數(shù)字指示秤》檢定規(guī)程
