第五屆全國稱重技術(shù)研討會論文集

    前言

    NTEP是美國為了保證貿(mào)易和商業(yè)的公正性，保護(hù)用戶的利益不受損害，對用于貿(mào)易和商業(yè)的稱重、計量產(chǎn)品進(jìn)行的型式評定程序（the National Type Evaluation Program）的簡稱。NTEP證書是由美國稱重計量協(xié)會 (the National Conference on Weights and Measure,簡稱NCWM）發(fā)放的官方符合性證書，它表明產(chǎn)品已成功通過NTEP的評估，符合美國稱重和計量法規(guī)要求。用于貿(mào)易和商業(yè)的產(chǎn)品必須得到NTEP證書方可在美國市場銷售，對于非貿(mào)易和商業(yè)的產(chǎn)品，NTEP認(rèn)證不是必須的，制造商可以自主決定是否需要取得NTEP證書。用于貿(mào)易和商業(yè)的產(chǎn)品如衡器、出租車計費(fèi)器、水表、電表、油量計等稱重和計量設(shè)備均須得到NTEP證書。
    非自動數(shù)字電子衡器是比較常見的用于貿(mào)易和商業(yè)的稱重計量設(shè)備，本文以此為例對產(chǎn)品如何取得到NTEP證書進(jìn)行說明。

    衡器的基本參數(shù)

    衡器進(jìn)行NTEP認(rèn)證申請時，制造商必須向NTEP管理機(jī)構(gòu)提供衡器的準(zhǔn)確度等級，最小秤量，分度值，分度數(shù)，計量單位，適用溫度范圍等衡器的基本參數(shù)，因此衡器要想取得NTEP認(rèn)證證書，首先必須了解美國NTEP標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)對衡器基本參數(shù)的要求，只有清楚NTEP法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的具體內(nèi)容，制造商才能提供符合NTEP標(biāo)準(zhǔn)要求的申請表。
    衡器認(rèn)證之前，首先必須對衡器的類別有明確的概念，NTEP標(biāo)準(zhǔn)對衡器的劃分非常細(xì)，對每種類別的衡器的測試要求均有具體的說明，按照Handbook44, 衡器可分為非自動衡器、自動稱重系統(tǒng)、皮帶秤、散料秤。非自動衡器應(yīng)該符合Handbook 44 第2.20章的產(chǎn)品性能要求，非自動衡器又可細(xì)分為機(jī)械衡器（如機(jī)械臺秤、彈簧度盤秤等）和非自動數(shù)字電子衡器（如電子臺秤、計價秤、電子汽車衡等），非自動數(shù)字電子衡器應(yīng)該遵循Publication 14數(shù)字電子衡器相關(guān)章節(jié)的法規(guī)要求。為了描述方便，下文如未注明，衡器均指貿(mào)易和商業(yè)用非自動數(shù)字電子衡器。
    Handbook 44規(guī)定衡器分為I、II、III、IIIL、IIII五個準(zhǔn)確度等級，允差要求如表1所示。

表1

    衡器的準(zhǔn)確度等級應(yīng)由制造商確定，與衡器準(zhǔn)確度等級有關(guān)的分度值，檢定分度數(shù)要求參見表2。

表2

    在Handbook 44中，對有些比較特別的衡器如吊鉤秤、料斗秤、計價秤等，最小分度值和最小分度數(shù)的數(shù)值有另外的規(guī)定，如吊鉤秤的最小分度值應(yīng)不小于0.2kg，分度數(shù)不小于1000。
    從表2中可以發(fā)現(xiàn)I、II級衡器只可以使用國際單位制單位（與OIML R76對應(yīng)的I、II衡器的要求完全一致），III級、IIIL級、IIII級衡器可以使用國際單位制單位和英制單位，III L 級衡器主要用于大質(zhì)量的物體稱重，所以單位oz不適用于該等級衡器。
    衡器的顯示分度值（一般用d表示）的表示方法與國內(nèi)相同，分度值的形式以1x10^k,2x10^k,5x10^k表示，指數(shù)k可以是正，負(fù)整數(shù)或零。例如：d=0.2g，d=100g，d=5g，等等。
    衡器的檢定分度值（一般以e表示）是衡器的一個重要參數(shù)，它的表示方法與分度值相同，如衡器的檢定分度值與分度值不相等，則檢定分度值必須出現(xiàn)在衡器上比較顯著的位置，對于I，II級衡器和單軌衡，如e≠d，應(yīng)有d<e≤10d；但對于I級衡器，如d<1mg,此時e=1mg。對于III，IIII級秤（單軌衡除外），如e≠d，e必須標(biāo)注在衡器上，并應(yīng)滿足e≤d。
    衡器在規(guī)定的環(huán)境溫度下應(yīng)能保證準(zhǔn)確度，在Handbook 44中規(guī)定，任何準(zhǔn)確度等級的衡器溫度范圍如未加說明，均認(rèn)為是-10℃-40℃。制造商可以定義衡器的溫度范圍，但該溫度范圍必須標(biāo)注在衡器上，Handbook 44對衡器的最小溫度范圍作了限制，參見表3。

表3

    衡器的最小稱量在Handbook 44中的規(guī)定參見表4。
    衡器如是多分度值或多量程衡器時，最小稱量應(yīng)采用最小的分度值計算。多分度值和多量程衡器采用的分度值應(yīng)標(biāo)注在衡器上。

表4

    衡器的NTEP測試項目及允差要求

    衡器的NTEP申請被接受之后，型式評定樣機(jī)將被要求送往授權(quán)的試驗(yàn)室接受型式評定試驗(yàn)，制造商如能在樣機(jī)選擇之前對NTEP的測試項目和允差要求有比較清晰的概念，將有助于順利通過NTEP樣機(jī)型式評定試驗(yàn)。
    NTEP測試項目包括基本測試項目和影響量測試項目，Publication 14中對測試項目和測試方法進(jìn)行了具體的規(guī)定，但對于不同的衡器，如臺秤、平臺秤、汽車衡、軌道衡，每個項目的測試內(nèi)容有很大的不同，現(xiàn)僅對最常見的電子衡器（包括計價秤、計數(shù)秤、電子臺秤）按照項目進(jìn)行介紹，其他類衡器測試項目和允差要求請參閱Publication 14。
    大氣壓力測試：大氣壓力在95kPa ~ 105kPa的范圍內(nèi)時，衡器的零點(diǎn)示值變化不大于1d。
    電源短時中斷測試：電源短時中斷時，衡器的示值誤差應(yīng)不大于最大允差。
    抗電磁干擾測試：衡器在稱量具有磁性的載荷或被置于電磁環(huán)境中時，應(yīng)能保持準(zhǔn)確度。
    電源電壓變化測試：分為交流和直接兩類。如衡器采用交流供電，當(dāng)電壓在110VAC-130VAC范圍內(nèi)時，衡器能保持準(zhǔn)確度，即示值誤差不大于最大允差。如衡器采用直流供電，當(dāng)電池電壓雖然超出允許的工作范圍，但仍能正常工作時，衡器應(yīng)保持準(zhǔn)確度，示值誤差不大于最大允差。
    預(yù)熱時間測試：在衡器開機(jī)前，至少關(guān)斷電源8小時，開機(jī)后可正常工作時，立即加載砝碼至滿量程的一半，如檢測用砝碼組合不能正好構(gòu)成滿量程的一半時，可采用檢測滿量程點(diǎn)的方法代替，在卸下砝碼衡器返回零點(diǎn)時，零點(diǎn)誤差應(yīng)不大于最大允差。
    回零測試：在載荷被從衡器上卸掉，衡器回到零點(diǎn)時，零點(diǎn)的示值誤差不大于0.5d。
    鑒別力測試：在衡器的承載裝置上加上或減去1.4d的測試載荷時，衡器的示值應(yīng)產(chǎn)生至少1d的變化。
    零點(diǎn)不確定度測試：衡器在零點(diǎn)的不確定度小于0.3d。
    加載測試：對于不同的誤差值，相應(yīng)的稱量點(diǎn)均必須加以測試，最小秤量點(diǎn)、半量程點(diǎn)、滿量程點(diǎn)、最大允差改變點(diǎn)是必須測試的量程點(diǎn)，同時稱量點(diǎn)不能少于8個，以5000分度III級為例，20d、500d、2000d、2500d、4000d、5000d是必須測試點(diǎn)，補(bǔ)充的測試點(diǎn)可以選擇1500d，3000d等砝碼容易組合的稱量點(diǎn)，每個稱量點(diǎn)的誤差應(yīng)不大于最大允差。
    卸載測試：對于分度數(shù)高于1000的衡器，卸載必須從最大秤量點(diǎn)開始。最小秤量點(diǎn)、半量程點(diǎn)、滿量程點(diǎn)、誤差改變點(diǎn)是必須測試的量程點(diǎn)。如分度數(shù)低于1000，卸載測試可以從半量程點(diǎn)開始，但加載時必須加到最大秤量點(diǎn)，每個測試點(diǎn)的誤差應(yīng)不大于最大允差。
    偏載測試：偏載測試在滿量程的一半進(jìn)行，測試的位置如下圖所示，每個位置的測試誤差應(yīng)不大于該量程點(diǎn)最大允差。

    蠕變測試：加載衡器至滿量程，保持一小時后，記錄1小時前后的誤差，其差值應(yīng)不大于最大允差；對于III L 級衡器，該誤差是最大允差的一半。
    重復(fù)性測試：NTEP實(shí)驗(yàn)室一般是進(jìn)行多次滿量程加載和卸載測試，每次衡器的示值誤差應(yīng)不大于最大允差。
    傾斜測試：如衡器未裝配水平指示器，衡器必須軸向方向傾斜3%-5%，并在傾斜狀態(tài)下執(zhí)行偏載、加載和卸載測試，示值誤差應(yīng)不大于最大允差。
    溫度影響測試：溫度測試檢測四個溫度點(diǎn)，常溫點(diǎn)（一般是20℃），衡器標(biāo)注的最高溫度點(diǎn)，衡器標(biāo)注的最低溫度點(diǎn)，返回常溫點(diǎn)，測試項目包括加載測試、卸載測試、蠕變測試，示值誤差不大于最大允差。
    溫度對零點(diǎn)的影響測試：檢測的溫度點(diǎn)同溫度影響測試。檢測時，零點(diǎn)的自動跟蹤裝置必須停止運(yùn)行或加以擺脫。該項目的誤差要求是：III L等級衡器每5℃允許變化3d,其他等級衡器每5℃允許變化1d。
    衡器的耐久性測試：開始前，衡器必須執(zhí)行加載、卸載測試和兩次偏載測試，然后執(zhí)行 100，000次固定秤量的加載，如秤的最大秤量小于100lb, 測試載荷是最大秤量的一半；如秤的最大秤量大于100lb但不大于500lb，測試載荷應(yīng)介于最大秤量的四分之一到一半；如衡器小于2000lb時，測試載荷應(yīng)是最大秤量的一半，但如測試載荷大于500lb時，應(yīng)采用500lb作為測試載荷。在100，000次加載測試時，中間應(yīng)執(zhí)行至少6次加載，卸載和偏載測試，示值誤差應(yīng)不大于最大允差。
    制造商如能在型式評定樣機(jī)送樣前，按照NTEP的測試要求進(jìn)行預(yù)測試，將會有利于樣機(jī)順利通過NTEP型式評定。

    衡器的NTEP常規(guī)檢查項目

    衡器的NTEP常規(guī)檢查是NTEP認(rèn)證的另一項重要內(nèi)容，Publication 14 中對衡器的常規(guī)檢查項目進(jìn)行了詳細(xì)的描述，制造商如果未對此進(jìn)行詳細(xì)的了解，將會對產(chǎn)品的NTEP認(rèn)證帶來不利的影響。本節(jié)同樣以電子衡器為例進(jìn)行說明，其他類別的衡器的具體的要求請參閱Publication 14。
    產(chǎn)品標(biāo)簽的檢查。產(chǎn)品標(biāo)簽應(yīng)包括制造商名稱、型號名稱、產(chǎn)品序列號、準(zhǔn)確度等級、分度值、分度數(shù)、溫度范圍等，有的內(nèi)容有詳細(xì)的規(guī)定，如對Model簡寫的要求，只可以使用Mod 或Mod.；serial number只可以簡寫成S/N、SN、Ser.No.、S No.，分度值和分度數(shù)采用最大秤量×分度值型式，如6lb×0.002lb。如寫法不規(guī)范，NTEP試驗(yàn)室會要求制造商重新提供合適的標(biāo)簽以供審查。
    衡器的鍵盤標(biāo)識必須符合NTEP標(biāo)記要求，NTEP標(biāo)準(zhǔn)對各種功能鍵均有專用的符號，如皮重、置零、電源開關(guān)、打印等均有說明。
    用于調(diào)整衡器計量性能參數(shù)的裝置必須給予鉛封，NTEP對必須鉛封的性能參數(shù)和無須鉛封的性能參數(shù)作了詳細(xì)的說明，參見表5。

表5

    衡器的顯示和記錄格式是最重要的NTEP檢查項目,Publication 14中對所有的稱重參數(shù)的指示和記錄方式均做了細(xì)致的規(guī)定，本文對幾種容易被制造商忽視的內(nèi)容作簡單說明，其他內(nèi)容請參閱Publication 14。
    稱量為零時，零的顯示應(yīng)按照分度值的有效位數(shù)顯示，如分度值是0.01lb，零的表示方式是0.00lb；如分度值是50lb,零的表示方式是00lb。
    在皮重方式時，如凈重為負(fù)，負(fù)號應(yīng)與數(shù)值連續(xù)，不能分開。
    皮重示值和毛重示值之間應(yīng)有如下等式存在：

凈重 + 皮重 = 毛重

    稱量時如出現(xiàn)兩種單位同時有效，與之對應(yīng)的稱量值應(yīng)同時顯示。
    顯示值中包括價格時，數(shù)值應(yīng)歸約到法定的貨幣單位。
    顯示值中包括稱重單位時，應(yīng)采用規(guī)范的簡寫形式。
    衡器如是多分度值衡器或多量程衡器時，在分度值變化的臨界點(diǎn)，顯示值應(yīng)按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求顯示。
    在稱量值超過最大稱量的105%時，衡器不應(yīng)繼續(xù)指示稱量值，等等。

    衡器的NTEP型式評定樣機(jī)要求

    在掌握了NTEP認(rèn)證的測試要求和常規(guī)檢查要求后，NTEP認(rèn)證將進(jìn)入樣機(jī)準(zhǔn)備階段。
    對于一個單容量的衡器，沒有任何疑問，該容量的樣機(jī)將被測試，但如要求取得一個系列多個容量的衡器的NTEP認(rèn)證，制造商將會困惑于型式評定樣機(jī)的選擇。一個途徑是向NTEP認(rèn)證的管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行咨詢，另一種途徑是制造商從NTEP標(biāo)準(zhǔn)中尋求答案，Publication 14中對于選擇樣機(jī)的要求做了詳盡的敘述，制造商完全可以從NTEP標(biāo)準(zhǔn)中找到答案。
    仍以電子衡器（小于30,000lb）為例，Publication 14中給出了以下要求，其他類型的衡器型式評定樣機(jī)要求在Publication 14中也有詳細(xì)的說明。

1. 衡器規(guī)格系列中最小容量和最大容量的衡器必須選擇，但應(yīng)注意，最大容量和最小容量的比值不能超過10：1，否則還必須選擇一個中間容量的衡器。如容量系列中，容量范圍很小，每相鄰容量的比值又不大于2：1，可僅僅選擇中間容量的衡器，如無中間容量，應(yīng)選擇較大容量的衡器，但如衡器系列中，分度值不同，應(yīng)選擇分度值較小的衡器。
2. 每種容量中，應(yīng)選擇最大規(guī)格臺面的衡器。
3. 應(yīng)選擇分度數(shù)最高的衡器。
4. 應(yīng)選擇分度值最小的衡器。
5. 應(yīng)選擇供電方式不同的衡器。

    Publication 14對NTEP證書的適用范圍作了限定，制造商如有某系列的衡器已取得NTEP證書，又想在已有的基礎(chǔ)上進(jìn)行一定的系列擴(kuò)充，了解下述內(nèi)容將有利于制造商回避NTEP認(rèn)證測試，只要遞交資料經(jīng)NTEP審核，檢查合格就可將擴(kuò)充內(nèi)容補(bǔ)充入NTEP認(rèn)證證書，擴(kuò)充適用范圍如下：

1. 在最大容量范圍內(nèi)。
2. 秤體臺面的長度和寬度應(yīng)不超過已認(rèn)證臺面長度和寬度的125%。
3. 該容量衡器的臺面面積應(yīng)不小于相鄰小容量衡器的臺面面積并不大于相鄰大容量衡器的臺面面積。
4. 衡器的分度數(shù)應(yīng)不大于已認(rèn)證衡器的最大分度數(shù)。
5. 衡器的秤體結(jié)構(gòu)和材料與已認(rèn)證衡器類似。

    衡器的NTEP認(rèn)證過程

    在有了以上NTEP標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)知識后，NTEP認(rèn)證可以進(jìn)入正式申請環(huán)節(jié)。NTEP認(rèn)證由NCWM辦公室負(fù)責(zé)，因此制造商應(yīng)向NCWM辦公室遞交NTEP認(rèn)證的申請。NTEP認(rèn)證申請有專用的申請表，制造商可自行從其公眾網(wǎng)站http://www.ncwm.net上下載。NTEP認(rèn)證表按照產(chǎn)品類別劃分，制造商應(yīng)下載適用的表格，按照要求用英文填好并簽字后通過電子郵件或傳真的方式寄給NCWM辦公室。��
NTEP申請表包括以下內(nèi)容：

    1．制造商信息，如制造商名稱、地址、電話、聯(lián)系人等。
    2．NTEP認(rèn)證證書的申請費(fèi)用，需要注意的是NCWM會員和非NCWM會員的NTEP認(rèn)證申請價格是不同的，如制造商每年有很多產(chǎn)品需得到NTEP認(rèn)證，申請成為NCWM的會員會節(jié)約認(rèn)證成本。
    3．樣機(jī)型式評定試驗(yàn)室的選擇，NCWM辦公室允許制造商選擇授權(quán)的型式評定試驗(yàn)室，應(yīng)注意每個試驗(yàn)室的測試費(fèi)用是不一樣的，這要求制造商對每個NTEP試驗(yàn)室的授權(quán)型式評定范圍和測試費(fèi)用有所了解（見表6，表7）。有時NCWM辦公室也會視授權(quán)試驗(yàn)室的工作負(fù)荷與制造商協(xié)商是否可進(jìn)行調(diào)整。如制造商不做要求，NCWM辦公室會直接指定型式評定的試驗(yàn)室。
    4．付費(fèi)方式的說明
    5．衡器系列規(guī)格說明,基本計量參數(shù)描述
    6．衡器功能檢查表
    7．衡器的鉛封說明

    申請表要求填寫的內(nèi)容必須仔細(xì)核對并確保無誤，以免給NCWM辦公室造成誤解。
    下述資料應(yīng)在NTEP認(rèn)證申請時遞交NCWM辦公室以供評估：
    1．NTEP申請表
    2．制造商同意支付所有NTEP認(rèn)證費(fèi)用的授權(quán)書
    3．所有衡器系列的計量性能參數(shù)列表
    4．衡器的功能描述
    5．產(chǎn)品技術(shù)手冊
    6．兩套設(shè)計圖紙
    7．兩套產(chǎn)品圖片
    8．兩套用戶使用手冊
    9．產(chǎn)品標(biāo)簽

        表6    NTEP授權(quán)試驗(yàn)室的型式評定項目表（部分）

          表7  NTEP授權(quán)試驗(yàn)室收費(fèi)表

    NCWM辦公室接到申請后會與您聯(lián)絡(luò)，告知是否接受申請，執(zhí)行型式評定試驗(yàn)室的名稱及NTEP認(rèn)證控制號；型式評定試驗(yàn)室的測試工程師在接到NCWM辦公室的項目確認(rèn)后會與您聯(lián)絡(luò)，協(xié)商測試時間和型式評定用樣機(jī)，同時制造商應(yīng)按要求預(yù)先支付認(rèn)證申請費(fèi)用。
    制造商必須在型式評定試驗(yàn)室規(guī)定的時間內(nèi)遞交型式評定樣機(jī)，超過時限，申請將被取消，制造商將不得不重新申請，額外支出申請費(fèi)用。
    在樣機(jī)送交試驗(yàn)室型式評定時，產(chǎn)品資料也應(yīng)與產(chǎn)品一起送交審查。
    NTEP認(rèn)證從NCWM辦公室接受申請到授權(quán)的型式評定試驗(yàn)室執(zhí)行型式評定之間的時間間隔大約為3個月，型式評定時間大約為2個月，因此制造商如想縮短認(rèn)證周期應(yīng)提前發(fā)出NTEP申請，但這應(yīng)建立在產(chǎn)品的性能和功能符合NTEP標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上。
    NTEP試驗(yàn)室在接到型式評定樣機(jī)后，會按照約定的時間執(zhí)行型式評定工作，在此過程中如有問題，測試工程師會與制造商及時溝通，直至問題解決。
    型式評定結(jié)果全部符合NTEP要求后，NTEP試驗(yàn)室會給出證書的草稿供制造商檢查和修正，制造商應(yīng)仔細(xì)檢查證書內(nèi)容是否符合申請要求，并給出反饋意見。
    NTEP證書草稿在制造商認(rèn)可后，NTEP試驗(yàn)室會將證書草稿遞交NCWM辦公室，NCWM辦公室簽發(fā)NTEP證書并遞交制造商。NTEP認(rèn)證結(jié)束。

    衡器主要部件的NTEP認(rèn)證和NTEP證書的更新

    NTEP認(rèn)證也提供衡器主要部件如稱重儀表，傳感器，承載器等的認(rèn)證證書，這給制造商提供了很大的方便，如制造商已取得主要部件的認(rèn)證，制造商想以此新的已認(rèn)證部件代替原有的衡器NTEP認(rèn)證證書內(nèi)相同的部件，制造商將很容易取得更新的系列衡器的NTEP證書，但需要注意部件替換應(yīng)在NTEP標(biāo)準(zhǔn)許可的范圍內(nèi)。制造商需要注意如未得到NCWM同意，不能超范圍使用NTEP證書。
    衡器主要部件的認(rèn)證過程與衡器相類似，所不同的是主要部件的最大允差僅有衡器最大允差的0.7倍，參見表8。

表8

    衡器、衡器主要部件的測試項目因類別的不同而有所不同，下表以各種類別產(chǎn)品的影響量測試項目作了簡單的示例，參見表9。

表9

    衡器的制造商如制造多種儀表，多種承載器，并希望能得到多個系列組合的衡器的NTEP證書，首先取得部件的NTEP證書，再申請系列衡器的NTEP證書是較好的選擇。
    因此，深入理解NTEP標(biāo)準(zhǔn)并能充分利用標(biāo)準(zhǔn)中的免測條件會給制造商帶來好處，可以有效的縮短認(rèn)證時間和節(jié)約認(rèn)證費(fèi)用。

    結(jié)束語

    本文僅以小于30 000lb的非自動數(shù)字電子衡器的NTEP認(rèn)證為例對NTEP認(rèn)證要求和認(rèn)證過程作了說明。其他類別的衡器NTEP認(rèn)證，制造商可參照此過程進(jìn)行，但應(yīng)注意，每種類別的衡器，NTEP的要求會有較大的不同，這要求制造商仔細(xì)研究NTEP標(biāo)準(zhǔn)，從中找出與產(chǎn)品相符的要求。如制造商想得到更多的NTEP認(rèn)證信息，請瀏覽 http://www.ncwm.net

    參考文獻(xiàn)

• NIST Handbook 44 （2001 Edition）
• NCWM Publication 14 （2003 Edition）

<全文完>