第五屆全國稱重技術(shù)研討會論文集

    OIML R76號（非自動衡器）國際建議1992版，公布至今已十余年。我國已根據(jù)它制定了相應(yīng)的國家標(biāo)準和與之等同的檢定規(guī)程。隨著衡器工業(yè)的發(fā)展和對1992版R76號國際建議的實施，感到應(yīng)對該版本作必要的修改和補充。特別是微電子技術(shù)和微處理機在衡器工業(yè)中的廣泛運用，更使得1992年版R76號國際建議明顯的不適應(yīng)當(dāng)今衡器工業(yè)的發(fā)展和要求。為此OIML組織向成員國公布了OIML TC9/SC1，即OIML R76（1992版）的修訂稿。非自動衡器國際建議是其它衡器國際建議的基礎(chǔ)。對它的修訂必將對其它與衡器有關(guān)的國際建議帶來影響。為了使國內(nèi)的衡器生產(chǎn)廠家和用戶了解國際的動態(tài)，現(xiàn)對修改稿中的一些主要內(nèi)容簡介如下。

一、增加的主要內(nèi)容

    1.1一般定義部份
    對一般定義共新加十一條，主要有：
    T.1.2.11 Mobile instinment（可移動秤重裝置）
    T.1.2.12 Portable intnment（便攜式秤重裝置）
    T.2.2 Modnle（模塊）
        T.2.2.1 Load Cell（傳感器）
        T.2.2.2 Idicator（顯示器）
        T.2.2.3 Analogne data processing olevice（模擬數(shù)字處理裝置）
        T.2.2.4 Weighing modnle（稱重組件）
        T.2.2.5 Terminal（終端）
        T.2.2.6 Remote display（遠程顯示）
    T.2.3.4 Digital deoice（數(shù)字裝置）
    T.2.3.5 Peripheral device（外部設(shè)備）：外部設(shè)備包括：打印機，二次顯示，鍵盤，終端，數(shù)據(jù)存儲器，個人計算機，銷售點（POS）非計價計算裝置（non-price computing point-of-sale device）等。

    1.2正文（非自動衡器）部份
    1.2.1“3.7.3檢定時標(biāo)準砝碼的替代”條款對替代條件更改如下：
    對Max>10t的衡器，當(dāng)重復(fù)性≤0.3e時，替代物可減至Max的35％。
    對Max>100t的衡器，當(dāng)重復(fù)性≤0.2e時，替代物可減至Max的20％。
    重復(fù)性誤差的測定是用約為替代值的載荷重復(fù)三次確定。
    1.2.2“3.9.1傾斜”。由于可移動稱重裝置，便攜式稱重裝置以及戶外衡器的使用，使得水平儀和自動水平儀得到廣泛使用，本條款增加了不少內(nèi)容，對此有興趣的讀者，可查閱原文。
    1.2.3“3.10.2.1誤差分配”，本條款在R76號國際建議1992版的序號為“3.5.4”。由于數(shù)字器件的使用，和模塊概念的引入，對本條款作了以下更改：
    ——對數(shù)字器件Pi系數(shù)可以等于0
    ——對稱重組件Pi系數(shù)可以等于1
    ——對其它模塊（包括數(shù)字傳感器），當(dāng)多于一個模塊的系統(tǒng)，單個模塊的貢獻對所考慮的問題有影響時，該系數(shù)值不得大于0.8和小于0.3。
    1.2.4“3.計量要求”中以下條款增加新的內(nèi)容。
    “3.10.2.2試驗”，規(guī)定顯示器和模擬數(shù)據(jù)處理器根據(jù)附錄C試驗。稱重組件按附錄D試驗，由軟件控制的模塊按5.5附加要求和附錄A試驗。
    “3.10.2.3兼容”。模塊可根據(jù)廠家說明。顯示器和傳感器根據(jù)附錄E試驗。
    “3.10.2.4 OIML證書的使用”，傳感器根據(jù)OIML R60單獨試驗。顯示器和模擬數(shù)字處理裝置根據(jù)附錄C單獨試驗。稱重模塊根據(jù)附錄D單獨試驗。
    “3.10.4衡器或模塊族的試驗”，在新的修訂本中提出了類似OIML R60對傳感器族分類的概念。提出了對衡器或模塊族試驗的分類原則，EUT試驗所必需包括的內(nèi)容，精度級以及應(yīng)考慮的其它特性的規(guī)定。并在表8給出了如何選擇非自動秤重裝置族的例子。
    1.2.5“4 對自動或半自動顯示裝置的技術(shù)要求”中增加的主要內(nèi)容如下：
    對軟件保障（密封）（Secuty）方法的要求。
    對多分度秤和多量程秤最小稱重范圍和顯示限制等技術(shù)要求。
    對打印機或數(shù)據(jù)存儲的要求，并給出對具有皮重多分度秤的打印實例，以及具有皮重或預(yù)值皮重秤的打印例子。
    對自動服務(wù)和付款（計算）衡器的新的要求和規(guī)定。
    對可移動秤的附加技術(shù)要求：包括對帶有液壓提升系統(tǒng)的可移動秤的運行過程，傾斜限制，稱量液態(tài)物料，以及具有稱重窗（Weighing Window）衡器等的要求。
    對便攜式衡器的附加技術(shù)要求：對其使用環(huán)境的要求，用來測量車輛總質(zhì)量（總重）的技術(shù)要求和限制。
    1.2.6“5.電子衡器的要求”中增加的主要內(nèi)容：
    由于微電子技術(shù)和微處理機在衡器工業(yè)中的廣泛、深入運用，使得受軟件控制的電子稱重裝置的使用越來越廣泛。加之允許模塊可直接與計算機連接構(gòu)成稱重裝置，這在以往是不允許的。在美國過去規(guī)定不允許用計算機做為稱重裝置初始顯示器，理由是對計算機的監(jiān)控是很復(fù)雜的技術(shù)，若用它做為初始顯示器，很難防止人為的干預(yù)，因此在本修訂稿中在此方面增加了很大篇幅。對用軟件控制的電子稱重裝置的衡器一般要求作了限制性的規(guī)定，特別是如何防止偶然或有意的對軟件的修改。要求對衡器和模塊（器件）中嵌入的軟件，不能通過任何接口或使用其它方便的方法對其修改或上裝（upload），并且要求廠家對所生產(chǎn)的軟件加以描述和說明，特別是與法定有關(guān)的功能的識別。此規(guī)定包括了目前國內(nèi)的大部份稱重顯示儀表。
    對“個人計算機和其它帶有可編程或可下載軟件的衡器/裝置（5.2.2）”。是在該修訂稿中新增加的部份�！皞�人計算機和帶有可編程或可下載的衡器/裝置可做為顯示器、終端，銷售點（POS）裝置的數(shù)據(jù)寄存器或外部設(shè)備”，要求它能滿足修訂稿中“5.5.2.1硬件要求”和“5.5.2.2軟件要求”。由于個人計算機與模塊組合起來作為稱重控制/顯示裝置，和個人計算機作為模塊或外設(shè)，大大的加強了稱重控制/顯示裝置的功能和多樣性，但另一方面也給法制管理方面帶來新課題。
    1.2.7附錄中增加和修改的主要內(nèi)容
    在該修訂稿中除對原來的附錄A和B增加了內(nèi)容外，增加了附錄C、D、E和F四個部份。都是針對模塊必需的強制性的試驗要求。
    附錄C是針對非自動稱重裝置用的模塊的顯示器和模擬數(shù)據(jù)處理裝置的試驗和認證檢定，是作為第4章稱重裝置要求的補充，對顯示器的這些要求，對“模擬數(shù)據(jù)裝置”也是相同的，它包括在正文第3章、第4章用于半自動和自動稱重裝置的顯示器的技術(shù)要求外，對第5章中增加了5.5節(jié)“對軟件控制電子裝置的附加要求”一大段全新的試驗內(nèi)容、方法和要求。
    附錄D是對用于非自動衡器稱重裝置的稱重模塊的試驗和認證檢定。也同樣是針對正文第3、4和5章有關(guān)稱重模塊的試驗和檢定。
    附錄E對非自動特重裝置模塊的兼容性檢驗，其中E1到E4節(jié)僅對遵守與OIML R76附錄C中與顯示器組合的模擬式傳感器。E5節(jié)是針對與終端相連接的有數(shù)字輸出的模塊。對于本附錄的內(nèi)容了解，要求我們對OIML R60內(nèi)容比較熟習(xí)。
    附錄F是關(guān)于軟件控制的數(shù)字器件和裝置的附加檢查和試驗。包括具有嵌入軟件的器件和裝置，具有可編程或裝入軟件的PC機和其它器件以及數(shù)據(jù)存儲器件的檢查和試驗。

二、對增加內(nèi)容的一些說明

    2.1可移動稱重裝置和便攜式稱重裝置：根據(jù)文本的定義此兩類衡器的內(nèi)容包括如下：
    可移動稱重裝置：安裝在與車輛組成一體的非自動稱重裝置，或者與之類似的器具。在不使用其它工具的情況下可利用輪子使衡器移動。例如安裝在車輛上的衡器，與車輛結(jié)合在一起的衡器，公路車輛的車上衡器（onboard instrument），病人用提升機，平板式提升機，輪椅秤，平板秤等。
    便攜式稱重裝置：具有一個稱重載荷器——由一個或幾個部份組成——可用來測定公路車輛的質(zhì)量，并且能夠——與靜態(tài)汽車衡器秤橋相比較——使用適當(dāng)?shù)墓ぞ吣軐⑵湟苿拥狡渌鼒龅�。例如：便攜式稱重橋，由非自動軸（或輪）載荷器組成的衡器組。
    注意：該建議只包含這一類稱重橋和由非自動軸（或輪）載荷衡器組成的衡器組，在用它們來測量公路車輛的質(zhì)量時，車輛的所有軸（或車輪）應(yīng)同時被載荷平臺支撐。不允許通過分別逐次測量各軸（或輪）的質(zhì)量后再相加計算出車輛的總質(zhì)量。
    這是由在用單個軸或輪載荷秤稱量車輛的軸或輪重時，在不同瞬間輪/軸載荷的分配，狀態(tài)和磨擦力的影響是不同的。
    而對于可移動秤，則要求有水平測量裝置，以保證移動前后稱重結(jié)果的精度，這對戶外使用的可移動秤更為重要。因此在本討論文本中增加了對傾斜測量和水平儀的有關(guān)內(nèi)容和測量要求。

    2.2對用PC機作為顯示控制儀表、模塊或外圍設(shè)置的說明：
    這類稱重系統(tǒng)的重要特點是配備有強大的控制軟件，因此為了使用時的公證性和唯一性，這些軟件應(yīng)當(dāng)是不可以通過接口或其它方法對其修改，而且易于監(jiān)管部門認定識別。生產(chǎn)廠家應(yīng)對自身的產(chǎn)品提供詳細的說明文件。
    對于使用PC機作為稱重系統(tǒng)，本討論稿將其分為五類：
    1) PC機作為模塊，監(jiān)視器的第一級顯示器。此時PC機在電路板的槽內(nèi)裝有非屏蔽的與計量性能有關(guān)的模擬器件，如A/D轉(zhuǎn)換器等。A/D轉(zhuǎn)換器的供電來自PC機或PC總線系統(tǒng)。
    2) 與第一類基本相同，只是A/D轉(zhuǎn)換器是安裝在屏蔽盒內(nèi)，而且不由PC機總線供電，由PC機供電。
    3) PC機作為純粹的數(shù)字模塊，和第一級顯示。ADC是裝在與PC相分離的外殼內(nèi)。仍由PC機供電、ADC是放置在PC機外。
    4) 與第三類基本相同，只是ADC有自身的供電系統(tǒng)。
    5) PC機作為純粹的數(shù)字外圍系統(tǒng)，只進行與計量無關(guān)的事宜，例如作為非計價售貨機（non-price pos）。
    第一和第二類是與計量性能有關(guān)的模擬部份合為一體，是按照附錄C（顯示器）的要求對待。
    第三和第四類是作為純粹的數(shù)字模塊對待，它是與計量性能有關(guān)的模擬部份是分開的。第五類只作為終端或計價售貨機等。

    2.3對控制軟件的說明：
    由于可將PC機做為稱重系統(tǒng)的主顯示器、模塊、數(shù)據(jù)寄存器、外圍設(shè)備。因此PC機本身強大的軟件功能和存儲量可為稱重系統(tǒng)提供豐富的資源，另一方面由于稱重系統(tǒng)是作為商品交易，物流交換中重要的計量裝置，由政府有關(guān)部門進行強制性的管理，因此需對用于稱重系統(tǒng)的PC機軟件做出必要的管理和限制：
    1) 用作測量的軟件應(yīng)對偶然或有意更改有充分的防護能力。以保護與法規(guī)有關(guān)的數(shù)據(jù)不受更改。并建議采用CRC-16和數(shù)校校驗并通過測量結(jié)果與存儲的某一固定值相比來判斷測量軟件的真?zhèn)�。CRC是循環(huán)冗余檢驗的簡寫，它有賴于帶有隱藏多項或機器碼的長度。
    2) 對具有除測量功能外的提供其它功能的關(guān)聯(lián)軟件（associated software），測量軟件應(yīng)能加以識別。從某種意義上講測量軟件與關(guān)聯(lián)軟件之間是相互獨立 ，它們是通過軟件接口通訊。軟件接口也應(yīng)有充分的防護。軟件接口是測量軟件一個部分。
    3) 測量軟件應(yīng)能使用計量監(jiān)控和檢查的裝置進行識別，例如可用手動指令通過常規(guī)和指示測量軟件的機器碼和數(shù)校驗來識別。
    4) 除此還應(yīng)對系統(tǒng)硬件：方框圖，計算機的類型，網(wǎng)絡(luò)的類型等給予描述。還需對軟件的操作平臺，所有與法規(guī)有關(guān)的軟件功能，參數(shù)給予說明。以及對菜單、人機對話、指令和參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)和存儲和傳輸給予說明。

三、關(guān)于附錄的簡介和說明

    由附錄C到附錄F全部四個附錄都是新增的強制性的測試要求，共三十頁之多。是針對作為稱重系統(tǒng)的模塊進行單獨試驗時遵照的文件。
    3.1附錄C“作為非自動稱重裝置模塊的顯示器和模擬數(shù)據(jù)處理器件的試驗和檢驗”，是作為正文第4章稱重裝置顯示器的補充要求。此時“顯示器”這一術(shù)語包含有“模擬數(shù)據(jù)處理器件”的含義。在舊的OIML R76號國際建議中，對顯示器的計量要求和技術(shù)要求提得很簡單，可以說基本上沒有什么具體要求。而本修改稿中，對顯示器的計量要求和技術(shù)要求，除在正文中增添了有關(guān)用PC機作為顯示器、模塊或外設(shè)一節(jié)內(nèi)容外，附錄C可以說是對顯示器檢定和認證給出具體的綱要性的要求，再加上對控制軟件和附錄F的內(nèi)容就可制定對衡器的顯示控制儀表的檢定規(guī)程和標(biāo)準。
    在附錄C的表12，給出了對顯示器性能試驗的基本原則。表12的具體內(nèi)容如下表，表中給出了在各項試驗時，對阻抗，放大率和試驗時誤差分配系數(shù)Pi的選擇。在“C.3.1.1高和低放大率下試驗”中規(guī)定在用模擬器進行試驗時，模擬器對重復(fù)性和非線性試驗引起的誤差不得超過0.05μv/e。并對顯示器的連接電線的長度（阻抗）提出要求，以及對顯示器提出了最小仿真死載荷的概念（Minimum Simulated dead Load），還給出了做為稱重儀的一些主要電氣數(shù)據(jù)。
    ——供電電壓（V AC或DC）
    ——電源頻率（HZ）
    ——傳感器的激勵電壓（V AC或DC）
    ——死載荷的最小信號電壓（mv）
    ——死載荷的最大信號電壓（mv）
    ——每檢定分度值e的最小輸入電壓（μv）
    ——最小則量電壓范圍（mv）
    ——最大測量電壓范圍（mv）
    ——傳感器最小阻抗（Ω）
    ——傳感器最大阻抗（Ω）

                表

                 * 試驗時需接傳感器
                 ** 參看 C.3.1.1（高和低放大率試驗）

    3.2對附錄D“作為非自動衡器的稱重模塊的試驗和檢驗”的簡介和說明：
    正文中術(shù)語“1.2.2.4稱重模塊”的定義是“由整個機械和電器（即承載器，載荷傳力裝置，傳感器和模擬數(shù)據(jù)處理器件）組成的一個幾乎完整的稱重裝置，但是不具有顯示稱重結(jié)果的功能，也沒有可操作稱重裝置的手段”。并且規(guī)定稱重模塊的誤差分配因子Pi=1（完整的稱重裝置的最大允許誤差），即與企圖用該稱重模塊構(gòu)成的稱重裝置的精度等同。所以對它試驗基本上與一臺完整的衡器相同。

    3.3對附錄E“非自動稱重裝置模塊的兼容性檢驗”的簡介和說明。
    在本附錄的最后一頁，給出了傳感器、顯示器和稱重裝置之間的兼容性和主要技術(shù)數(shù)據(jù)以及傳感器與顯示器間電線長度等的十項要求。供我們校核由它們組成的稱重系統(tǒng)是否兼容。即能否組成一個合理的、滿足精度要求的稱重系統(tǒng)。
    其中給出的一些選擇條件，對我們選用、設(shè)計、組合稱重系統(tǒng)是極其重要的。

    3.4對附錄F“對軟件控制器件和裝置的附加檢查和試驗”的簡介的說明
    由于微處理機，數(shù)字傳感器、數(shù)字稱重系統(tǒng)的使用以及允許PC機直接用于稱重技術(shù)。這樣就對所使用的軟件的保護、安全、唯一性等提出要求，本附錄就是針對稱重系統(tǒng)中使用的軟件系統(tǒng)提出如何檢查和識別的規(guī)定，同時也包括對數(shù)據(jù)存儲器件的要求。
    本附錄是與正文“5.5.2.2軟件要求”和“5.5.3數(shù)據(jù)存儲器件（DSD）”的有關(guān)內(nèi)容相對應(yīng)。在對軟件的檢查和識別、保護時涉及正文中提出相關(guān)檢驗方法。

四、結(jié)束語

    本討論稿與舊的OIML R76號國際建議相比較增加了很多內(nèi)容。特別是對顯示器，控制測量軟件和稱重模塊新的內(nèi)容，需要我們盡快熟習(xí)和掌握，并通過自己的試驗驗證，制定有關(guān)的標(biāo)準和檢定規(guī)程。
    對新提出可移動衡器和便攜式衡器的定義和檢定要求，也應(yīng)制定相關(guān)的檢定方法和標(biāo)準，并能規(guī)范這兩類衡器使用的條件和范圍。
    提起大家注意，在新的OIML R76號國際建議中除面對廣大顧客的衡器外，其它衡器，特別是對工業(yè)用衡器，抗電磁場干擾的強度提高為10v/m。
    另外對多量程和多分度衡器也增加了一些規(guī)定和說明。
    最后應(yīng)指出，我認為由數(shù)字系統(tǒng)，包括數(shù)字傳感器和數(shù)字接線盒，以及稱重模塊的出現(xiàn)和廣泛使用將形成稱重技術(shù)的新概念。

<全文完>