【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)?。如何正確理解重復(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(duì)“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(duì)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(duì)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(cè)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(qǐng)對(duì)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(duì)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(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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
