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一次暢若流水的皮帶秤物料試驗(yàn)
——陣列式皮帶秤“OIML認(rèn)證”現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)旁記
二月的南京春寒料峭、節(jié)日的喜慶氣氛尚存,2月17日一場(chǎng)久違的瑞雪突降石城。英國(guó)NMO的高級(jí)認(rèn)證工程師Gregory Glas風(fēng)塵仆仆地從臺(tái)灣飛來(lái)南京,對(duì)我公司的SA/ICS-ZL型陣列式皮帶秤進(jìn)行OIML認(rèn)證工作的檢測(cè):現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)。
陣列式皮帶秤的“OIML認(rèn)證”工作始于2013年。經(jīng)與英國(guó)NMO方溝通交流商定:
1、送檢樣機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)均按照即將改版的R50-2009版中準(zhǔn)確度等級(jí)——0.2級(jí)進(jìn)行檢測(cè)。
2、若送檢樣機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足0.2級(jí)的要求,NMO將(暫時(shí))頒發(fā)R50-1997版準(zhǔn)確度等級(jí)——0.5級(jí)證書(shū)。
3、一旦R50-2009-5cd版獲得OIML TC9/SC2(國(guó)際法制計(jì)量組織 質(zhì)量技術(shù)委員會(huì)/自動(dòng)衡器分技術(shù)委員會(huì))批準(zhǔn)通過(guò),NMO將依據(jù)R50-2009版對(duì)測(cè)試的項(xiàng)目和結(jié)果進(jìn)行審查。如符合要求,NMO將給予更改發(fā)0.2級(jí)的OIML認(rèn)證證書(shū);如有缺項(xiàng)或指標(biāo)未達(dá)到0.2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求的項(xiàng)目,需對(duì)該缺項(xiàng)或不合格項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)充測(cè)試、合格后即予改發(fā)0.2級(jí)OIML認(rèn)證證書(shū)。
同年,樣機(jī)送英國(guó)NMO進(jìn)行“計(jì)量性能(模擬)試驗(yàn)、功能檢測(cè)及影響因子和干擾試驗(yàn)”等各項(xiàng)檢測(cè)。
關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)的約定
當(dāng)模塊化的樣機(jī)做完“計(jì)量性能(模擬)試驗(yàn)、功能檢測(cè)及影響因子和干擾試驗(yàn)”后,我們即與NMO專家就現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了商談。
眾所周知,皮帶秤的現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)是一個(gè)要求嚴(yán)格、繁瑣的勞民傷財(cái)?shù)南到y(tǒng)工作。▲它既對(duì)試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)(一般都是用戶的使用現(xiàn)場(chǎng))有著嚴(yán)格的要求,諸如:
●要具有符合標(biāo)準(zhǔn)的控制衡器,以便準(zhǔn)確的進(jìn)行量值傳遞;
●要有方便流暢的物料導(dǎo)入導(dǎo)出通道;
●要能方便地改變流量,以實(shí)現(xiàn)大、中、小三個(gè)流量的準(zhǔn)確度和重復(fù)性的試驗(yàn);
●要能穩(wěn)定地控制物料的流量,以保證重復(fù)性的試驗(yàn)的可比性;
●對(duì)于多(變)速皮帶秤,還要能實(shí)現(xiàn)調(diào)速并保持速度的穩(wěn)定;
▲同時(shí)對(duì)于控制衡器也有嚴(yán)格的要求:
●用于做物料試驗(yàn)的控制衡器應(yīng)能使所確定的各試驗(yàn)載荷的質(zhì)量真值的精度達(dá)到相應(yīng)自動(dòng)衡器最大允許誤差的1/3以內(nèi);
●用于對(duì)衡器做型式檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼或質(zhì)量塊應(yīng)滿足OIML R111 中規(guī)定的計(jì)量要求;
●用于確定控制衡器的舍入誤差的其它砝碼的誤差應(yīng)不超過(guò)待檢衡器對(duì)于此載荷最大允許誤差(對(duì)于0.2級(jí)的皮帶秤檢定時(shí)的允許誤差是0.1%)的1/5;
上述林林總總的嚴(yán)苛要求,使得皮帶秤的現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)成為一個(gè)幾近無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工作。當(dāng)然對(duì)于國(guó)內(nèi)的某些計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu),在進(jìn)行型式試驗(yàn)或檢定時(shí)有意無(wú)意地放寬要求的情況則另作別論。
鑒于上述情況,我們向NMO申請(qǐng)將陣列式皮帶秤的現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)放在南京三埃的《QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室》上進(jìn)行。
《QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室》是我公司于2008年斥巨資建設(shè)的一個(gè)大型皮帶秤實(shí)驗(yàn)室,是一個(gè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和檢測(cè)皮帶秤性能的試驗(yàn)平臺(tái)。它具有試驗(yàn)方便、快捷、自動(dòng)化程度高、試驗(yàn)速度及流量穩(wěn)定可變可控、有完善的符合要求的量傳系統(tǒng),是一個(gè)極為理想的試驗(yàn)平臺(tái)。
由于英國(guó)NMO院長(zhǎng)(OIML執(zhí)行主席)Peter Mesen、副院長(zhǎng)Adrian Rudd、產(chǎn)品認(rèn)證部長(zhǎng) Gavin Stones 均來(lái)我公司訪問(wèn)過(guò),對(duì)我們的《QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室》有較深的了解。故而欣然接受了我們的關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)地點(diǎn)的申請(qǐng),并予安排日程。
試驗(yàn)如一場(chǎng)享受、過(guò)程如行云流水
2月17日晚NMO的Gregory Glas高級(jí)工程師抵寧,2月18日南京大雪紛飛、Mr Glas未及洗凈征塵即來(lái)到檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)——“QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室”。
首先Glas高級(jí)工程師視察了“QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室”,對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)備及檢測(cè)流程進(jìn)行詳細(xì)地了解。Mr Glas感慨地說(shuō):如果不是有這樣一個(gè)如此大型規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室,在如此惡劣的天氣中是無(wú)法進(jìn)行測(cè)試了。
接下來(lái)Glas高級(jí)工程師對(duì)系統(tǒng)的控制衡器——40t料斗秤及量傳系統(tǒng)的合法性進(jìn)行驗(yàn)證,公司提供了由江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院檢測(cè)并出具的“校準(zhǔn)證書(shū)”。
江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院是《中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)》(CNAS)批準(zhǔn)授權(quán)的檢測(cè)機(jī)構(gòu),CNAS與ILAC簽有“互認(rèn)協(xié)議”,其出具的“校準(zhǔn)證書(shū)”為NMO所接受。
隨后雙方就EUT的各相關(guān)參數(shù)及試驗(yàn)項(xiàng)目和測(cè)試方法達(dá)成一致, 按照約定:試驗(yàn)項(xiàng)目、測(cè)試方法及評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)均依據(jù)即將頒布的R50-2009-5cd版執(zhí)行,隨即開(kāi)始測(cè)試。
檢測(cè)包含計(jì)量特性檢測(cè)和物料試驗(yàn)兩部分。
一、計(jì)量特性檢測(cè):
首先進(jìn)行的是計(jì)量特性檢測(cè),檢測(cè)項(xiàng)目包括:
零點(diǎn)的最大允許誤差、調(diào)零鑒別力和零載荷的最大偏差。
零點(diǎn)的最大允許誤差測(cè)試
要求:在皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)整數(shù)圈且持續(xù)時(shí)間盡可能接近3分鐘后,零點(diǎn)示值的誤差應(yīng)不超過(guò)最大流量下累計(jì)載荷的0.02%(0.2級(jí));
測(cè)試步驟:“開(kāi)機(jī)”預(yù)熱運(yùn)行,將皮帶秤調(diào)零,關(guān)閉自動(dòng)調(diào)零功能,皮帶秤空轉(zhuǎn)若干個(gè)整數(shù)圈,持續(xù)時(shí)間盡量接近3分鐘,然后停皮帶,如果不可能使衡器停止運(yùn)行,將累計(jì)量記錄下來(lái);
本次測(cè)試記錄:
皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) |
時(shí)間(s) |
I1(kg) |
I2(kg) |
I2 - I1(kg) |
EUT允差(kg) |
4 |
200 |
0 |
1 |
1 |
11 |
調(diào)零鑒別力測(cè)試
要求:對(duì)于皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)整數(shù)圈且持續(xù)時(shí)間盡可能接近但不少于3分鐘的試驗(yàn),無(wú)論是向秤架施加還是從秤架卸掉最大秤量0.02%(0.2級(jí))的載荷,皮帶秤在無(wú)載荷和有載荷的零點(diǎn)示值之間都應(yīng)有一個(gè)明顯的差值;
測(cè)試步驟:“開(kāi)機(jī)”預(yù)熱運(yùn)行。
●試驗(yàn)A:將皮帶秤調(diào)零,關(guān)閉自動(dòng)調(diào)零功能,使皮帶停轉(zhuǎn),若不能停皮帶,就停
止累計(jì)或記下累計(jì)量。皮帶空轉(zhuǎn)若干個(gè)整數(shù)圈后,持續(xù)時(shí)間盡量接近3分鐘,記錄調(diào)零顯示器的示值。使皮帶停轉(zhuǎn),若不能停皮帶,就停止累計(jì)或記下累計(jì)量。
往皮帶秤承載器加放鑒別力載荷,轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶至相同圈數(shù)。記錄調(diào)零顯示器的示值。使皮帶停轉(zhuǎn),若不能停皮帶,就停止累計(jì)或記下累計(jì)量。
●試驗(yàn)B:往皮帶秤承載器加放鑒別力載荷后,轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶并將皮帶秤調(diào)零,關(guān)閉自動(dòng)調(diào)零裝置。使皮帶停轉(zhuǎn),若不能停皮帶,就停止累計(jì)或記下累計(jì)量。
在加放鑒別力載荷的情況下,轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶達(dá)試驗(yàn)A中的相同圈數(shù)。記錄調(diào)零顯示器的示值。使皮帶停轉(zhuǎn),若不能停皮帶,就停止累計(jì)或記下累計(jì)量。
取下承載器上的鑒別力載荷,轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶達(dá)相同圈數(shù)。記錄調(diào)零顯示器的示值。
試驗(yàn)A和試驗(yàn)B中,皮帶秤的無(wú)載示值和加放鑒別力載荷后的示值之間,應(yīng)有一個(gè)明顯的差值。
本次測(cè)試記錄:
|
載荷(g) |
皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù) |
時(shí)間(s) |
I1(kg) |
I2(kg) |
I2 - I1(kg) |
A |
|
4 |
198 |
1 |
|
|
8×95 |
4 |
198 |
|
19 |
18 |
|
B |
8×95 |
4 |
198 |
|
-2 |
|
|
4 |
198 |
-19 |
|
-17 |
|
A |
|
4 |
198 |
0 |
|
|
8×95 |
4 |
198 |
|
16 |
16 |
|
B |
8×95 |
4 |
198 |
|
1 |
|
|
4 |
198 |
-17 |
|
-18 |
|
A |
|
4 |
198 |
1 |
|
|
8×95 |
4 |
198 |
|
20 |
19 |
|
B |
8×95 |
4 |
198 |
|
-4 |
|
|
4 |
198 |
18 |
|
-14 |
零載荷的最大偏差測(cè)試
要求:對(duì)于皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)整數(shù)圈且持續(xù)時(shí)間盡可能接近但不少于3分鐘的試驗(yàn),整個(gè)試驗(yàn)期
間累計(jì)顯示器的顯示值與其初始顯示值的示值偏差應(yīng)不超過(guò)下列最大流量(Qmax)下最小累計(jì)載荷(Σmin)的0.07%;
“零點(diǎn)的最大誤差”試驗(yàn)中,累計(jì)顯示器的示值的最大值與最小值的偏差應(yīng)不超過(guò)最大流量下累計(jì)載荷的0.07%;
測(cè)試步驟:在“零點(diǎn)的最大誤差”試驗(yàn)中記錄試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)累計(jì)顯示器的示值和試驗(yàn)過(guò)程
中累計(jì)顯示器最大的示值與最小的示值。
本次測(cè)試記錄:
I1(kg) |
Imax(kg) |
Imin(kg) |
|I1- Imax|(kg) |
|I1- Imin|(kg) |
最大偏差(kg) |
EUT允差(kg) |
0 |
=1 |
-9 |
1 |
9 |
9 |
38.5 |
二、物料試驗(yàn):
物料試驗(yàn)包括:準(zhǔn)確度誤差檢測(cè)和重復(fù)性誤差檢測(cè)。
要求:
在下列的給料流量下進(jìn)行試驗(yàn)
●最大給料流量下進(jìn)行2組試驗(yàn);
●最小給料流量下進(jìn)行2組試驗(yàn);
●中間給料流量下進(jìn)行1組試驗(yàn);
最大允許誤差——對(duì)應(yīng)于0.2準(zhǔn)確度等級(jí)自動(dòng)稱量的最大允許誤差(正的或負(fù)的)應(yīng)是
累計(jì)載荷質(zhì)量的0.1%;(最大允許誤差適用于載荷等于或大于最小累計(jì)載荷(Σmin)的情況);
最小累計(jì)載荷——最小累計(jì)載荷應(yīng)不小于下列各值的最大者:
●在最大流量下1小時(shí)累計(jì)載荷的2%;
●在最大流量下皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)一圈獲得的載荷;
●2000個(gè)累計(jì)分度值數(shù)的載荷;
重復(fù)性——重復(fù)性試驗(yàn)對(duì)同一流量、近似相同的物料載荷,在相同條件下取得的多次示值結(jié)果的相對(duì)誤差,應(yīng)不超過(guò)最大允許誤差的絕對(duì)值;
控制衡器——用于物料試驗(yàn)的控制衡器應(yīng)能使試驗(yàn)載荷質(zhì)量真值的精度達(dá)到EUT最大允許誤差的1/3以內(nèi);
EUT相關(guān)參數(shù):Qmax=1100 t/h、Vmax=2.2 m/s、Σmin≥22 t
本次測(cè)試記錄:
V=2.2m/s
實(shí)驗(yàn)組 |
控制衡器 載荷 T(kg) |
皮帶秤 示值 I(kg) |
給料流量 (t/h) |
允許誤差 (kg) |
誤 差 I-T(kg) |
相對(duì)誤差 % |
相對(duì)誤差 之差 % |
1 |
22801 |
22810 |
240 |
22.8 |
9 |
0.04 |
0.02 |
22707 |
22712 |
240 |
22.7 |
5 |
0.02 |
||
2 |
22876 |
22875 |
600 |
22.8 |
-1 |
0 |
0 |
22792 |
22793 |
600 |
22.8 |
1 |
0 |
||
3 |
22309 |
22324 |
1100 |
22.3 |
14 |
0.06 |
0.01 |
22871 |
22886 |
1100 |
22.8 |
15 |
0.07 |
v V=1.54m/s V=1.54m/s
實(shí)驗(yàn)組 |
控制衡器 載荷 T(kg) |
皮帶秤 示值 I(kg) |
給料流量 (t/h) |
允許誤差 (kg) |
誤 差 I-T(kg) |
相對(duì)誤差 % |
相對(duì)誤差 之差 % |
1 |
22634 |
22635 |
168 |
22.6 |
1 |
0 |
0.01 |
22616 |
22613 |
168 |
22.6 |
-3 |
-0.01 |
||
2 |
22519 |
22530 |
420 |
22.5 |
11 |
0.05 |
0.01 |
22340 |
22354 |
420 |
22.3 |
14 |
0.06 |
||
3 |
22253 |
22264 |
770 |
22.2 |
11 |
0.05 |
0 |
22372 |
22384 |
770 |
22.3 |
12 |
0.05 |
d V=1.88m/s
d
實(shí)驗(yàn)組 |
控制衡器 載荷 T(kg) |
皮帶秤 示值 I(kg) |
給料流量 (t/h) |
允許誤差 (kg) |
誤 差 I-T(kg) |
相對(duì)誤差 % |
相對(duì)誤差 之差 % |
1 |
22704 |
22723 |
96 |
22.7 |
19 |
0.08 |
0 |
22990 |
23009 |
96 |
23.0 |
19 |
0.08 |
||
2 |
22639 |
22644 |
240 |
22.6 |
5 |
0.02 |
0 |
22675 |
22681 |
240 |
22.6 |
6 |
0.02 |
||
3 |
23940 |
23949 |
440 |
23.9 |
9 |
0.04 |
0.01 |
24306 |
24313 |
440 |
24.3 |
7 |
0.03 |
整個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目,其中18日下午進(jìn)行了計(jì)量特性檢測(cè)和2.2m/s帶速下的三個(gè)流量六次測(cè)試、19日進(jìn)行了1.54m/s和0.88m/s兩種帶速各三個(gè)流量六次測(cè)試。
每一項(xiàng)目的測(cè)試均一次通過(guò)、整個(gè)檢測(cè)用時(shí)共約8小時(shí),測(cè)試過(guò)程順利流暢、如行云流水。
Glas高級(jí)工程師感嘆地說(shuō):在他所做的皮帶秤認(rèn)證檢測(cè)工作里,從來(lái)沒(méi)有一次象這次檢測(cè)這樣順利、這樣輕松。以前的每次皮帶秤測(cè)試都是在用戶現(xiàn)場(chǎng),需要用戶的大力協(xié)助、密切配合,需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。南京三埃的實(shí)驗(yàn)室太棒了,自動(dòng)化程度很高、在控制室動(dòng)動(dòng)鼠標(biāo)就行了;可控性很強(qiáng),全部十八次物料試驗(yàn)的最小累計(jì)載荷都控制在23t左右;流量也很穩(wěn)定。檢測(cè)十分規(guī)范,檢測(cè)的結(jié)果也很令人滿意,我很享受這次檢測(cè)過(guò)程。
愉快的交流
2月20日上午,Glas高級(jí)工程師應(yīng)邀與江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院及國(guó)內(nèi)部分專家與技術(shù)人員進(jìn)行了交流。
Glas高級(jí)工程師首先介紹了此次測(cè)試的結(jié)果,Mr Glas對(duì)陣列式皮帶秤的性能指標(biāo)非常滿意:能在如此嚴(yán)格的試驗(yàn)中保持如此高的準(zhǔn)確度和重復(fù)性指標(biāo)、所有項(xiàng)目的測(cè)試均是一次通過(guò),確實(shí)是一臺(tái)很棒的、名符其實(shí)的0.2級(jí)皮帶秤。
針對(duì)國(guó)內(nèi)專家們提出的:R50中“完成某種或多種特定功能的可識(shí)別部件(模塊),可以按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的計(jì)量和技術(shù)性能要求進(jìn)行單獨(dú)評(píng)價(jià)”的相關(guān)要求和規(guī)定,Mr Glas作了詳盡地解答。
國(guó)內(nèi)專家們對(duì)R50存在的一些問(wèn)題提出了看法:
首先是對(duì)R50中:未將測(cè)速傳感器作為關(guān)鍵部件對(duì)待,提出了質(zhì)疑。認(rèn)為在皮帶秤運(yùn)算的數(shù)學(xué)模型中,速度和重量?jī)蓚€(gè)同樣重要的關(guān)鍵參量。R50沒(méi)有將測(cè)速傳感器作為關(guān)鍵部件做性能試驗(yàn)并給出影響量誤差分配比例,不得不說(shuō)是一個(gè)重大的遺漏。同時(shí)指出:不僅R50存在如此遺漏,在OIML頒發(fā)的其他六個(gè)自動(dòng)衡器的國(guó)際建議中也都存在上述疏漏。
其次是對(duì)R50中:關(guān)于稱重傳感器的最小分度值(Vmin)指標(biāo)中的S參數(shù)及要求提出質(zhì)
疑。認(rèn)為在公式:
中
對(duì)S參數(shù)的要求過(guò)于苛刻。式中對(duì)0.2 級(jí)秤要求:S = 15000 ,這在目前普遍使用的C3級(jí)傳感器是達(dá)不到的,如此要求依據(jù)何在、有無(wú)必要?
國(guó)內(nèi)專家們對(duì)于NMO在OIML認(rèn)證工作中的嚴(yán)謹(jǐn)而又不失靈活、人性化的做法表示贊賞:
譬如此次檢測(cè),雖然項(xiàng)目和指標(biāo)均按照0.2級(jí)進(jìn)行,但因?yàn)?/span>R50-2009尚未批準(zhǔn)實(shí)施。故NMO只會(huì)給陣列式皮帶秤頒發(fā) OIML 0.5級(jí)證書(shū),但一旦R50-2009 獲準(zhǔn)通過(guò),NMO將依據(jù)本次檢測(cè)結(jié)果給予改發(fā)0.2級(jí)證書(shū)。屆時(shí)三埃公司的陣列式皮帶秤,就是取得0.2級(jí) OIML證書(shū)的皮帶秤。
又譬如此次檢測(cè)是對(duì)8單元陣列式皮帶秤進(jìn)行的檢測(cè),如三埃公司還需對(duì)不同單元數(shù)的陣列式皮帶秤(如4單元、6單元)進(jìn)行認(rèn)證檢測(cè),NMO可以采用:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)電視直播的方式在英國(guó)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)督測(cè)試全過(guò)程。
交流在熱烈而愉快的氣氛中結(jié)束。