בעיות נפוצות באימות של מכשירי שקילה גדולים: משקלי משאית של 100 טון

מאזניים המשמשים לסגירת סחר מסווגים כמכשירי מדידה הכפופים לאימות חובה על ידי המדינה בהתאם לחוק. זה כולל מאזני עגורן, מאזני שולחן קטנים, מאזני פלטפורמה ומוצרי מאזני משאית. כל מאזניים המשמשים לסגירת סחר חייבים לעבור אימות חובה; אחרת, עלולים להוטל קנסות. האימות מתבצע בהתאם ל...JJG 539-2016תקנת אימותעֲבוּרמאזניים דיגיטליים, אשר ניתן ליישם גם לאימות של משקלי משאיות. עם זאת, קיימת תקנה נוספת לאימות ספציפית עבור משקלי משאיות שניתן להתייחס אליה:JJG 1118-2015תקנת אימותעֲבוּראֶלֶקטרוֹנִימשקלי משאיות(שיטת תא עומס)הבחירה בין השניים תלויה במצב בפועל, אם כי ברוב המקרים האימות מתבצע בהתאם ל-JJG 539-2016.

ב-JJG 539-2016, תיאור הסולמות הוא כדלקמן:

בתקנה זו, המונח "משקל" מתייחס לסוג של מכשיר שקילה לא אוטומטי (NAWI).

עִקָרוֹן: כאשר מניחים עומס על קולט העומס, חיישן השקילה (תא עומס) מייצר אות חשמלי. אות זה מומר ומעובד לאחר מכן על ידי התקן עיבוד נתונים, ותוצאת השקילה מוצגת על ידי התקן החיווי.

מִבְנֶה: המשקל מורכב מקולט עומס, תא עומס ומחוון שקילה. הוא יכול להיות בעל מבנה אינטגרלי או מודולרי.

בַּקָשָׁה: משקלים אלה משמשים בעיקר לשקילה ומדידת סחורות, והם נמצאים בשימוש נרחב במסחר מסחרי, נמלים, שדות תעופה, אחסנה ולוגיסטיקה, מטלורגיה, כמו גם במפעלים תעשייתיים.

סוגי מאזניים דיגיטליים להצגת משקלים: משקלי שולחן ופלטפורמה אלקטרוניים (המכונים יחד משקלי שולחן/פלטפורמה אלקטרוניים), הכוללים: סולמות חישוב מחירים, משקלים לשקילה בלבד, משקלי ברקוד, מאזני ספירה, סולמות רב-חלוקתיים, סולמות מרובי מרווחים וכן הלאה;משקלי עגורן אלקטרוניים, הכוללים: סולמות וו, קשקשים לתלייה עם וו, משקלי עגורן נע עיליים, סולמות מונורייל וכן הלאה;משקלים אלקטרוניים קבועים, הכוללים: משקלי בור אלקטרוניים, משקלים אלקטרוניים להרכבה על פני השטח, משקלי הופר אלקטרוניים וכן הלאה.

אין ספק שמכשירי שקילה גדולים כמו משקלי בור או משקלי משאית שייכים לקטגוריית המשקלים האלקטרוניים הקבועים, ולכן ניתן לאמת אותם בהתאם ל-תקנת אימותעֲבוּרמאזניים דיגיטליים(JJG 539-2016). עבור משקלים בעלי קיבולת קטנה, טעינה ופריקה של משקולות סטנדרטיות הן קלות יחסית. עם זאת, עבור משקלים גדולים בגודל 3 × 18 מטרים או בעלי קיבולת של מעל 100 טון, התפעול הופך להיות קשה הרבה יותר. הקפדה על נהלי האימות של JJG 539 מציבה אתגרים משמעותיים, וחלק מהדרישות עשויות להיות כמעט בלתי אפשריות ליישום. עבור משקלי משאיות, אימות הביצועים המטרולוגיים כולל בעיקר חמישה פריטים: דיוק איפוס ודיוק משקל טרה., עומס אקסצנטרי (עומס מחוץ למרכז), שְׁקִילָה, שקילה לאחר אריזה, טווח חזרתיות וטווח הבחנה. בין אלה, עומס אקסצנטרי, שקילה, שקילה לאחר תשלום טרה וחזרתיות גוזלים זמן רב במיוחד.אם ההליכים יבוצעו בקפדנות, ייתכן שיהיה בלתי אפשרי להשלים את האימות אפילו של משקל משאית בודד תוך יום אחד. אפילו כאשר החזרתיות טובה, מה שמאפשר הפחתה בכמות משקולות הבדיקה והחלפה חלקית, התהליך נותר מאתגר למדי.

7.1 מכשירים סטנדרטיים לאימות

7.1.1 משקלים סטנדרטיים
7.1.1.1 המשקולות הסטנדרטיות המשמשות לאימות יעמדו בדרישות המטרולוגיות המפורטות ב-JG99, ושגיאותיהן לא יעלו על 1/3 מהשגיאה המרבית המותרת עבור העומס המתאים כפי שצוין בטבלה 3.

7.1.1.2 מספר המשקולות הסטנדרטיות יהיה מספיק כדי לעמוד בדרישות האימות של המאזניים.

7.1.1.3 יש לספק משקלים סטנדרטיים נוספים לשימוש עם שיטת נקודת העומס לסירוגין כדי למנוע שגיאות עיגול.

7.1.2 החלפת משקולות סטנדרטיות
כאשר המשקל מאומת במקום השימוש בו, יש להחליף עומסים (מסות אחרות)

עם משקלים יציבים וידועים) עשויים לשמש להחלפת חלק מהתקן

משקלים:

אם חזרתיות המשקל עולה על 0.3e, מסת המשקולות הסטנדרטיות בהן נעשה שימוש תהיה לפחות 1/2 מקיבולת המשקל המקסימלית;

אם חזרתיות המשקל גדולה מ-0.2e אך לא עולה על 0.3e, ניתן להפחית את מסת המשקולות הסטנדרטיות בהן נעשה שימוש ל-1/3 מקיבולת המשקל המקסימלית;

אם החזרתיות של המשקל אינה עולה על 0.2e, ניתן להפחית את מסת המשקולות הסטנדרטיות בהן נעשה שימוש ל-1/5 מקיבולת המשקל המקסימלית.

החזרתיות שהוזכרה לעיל נקבעת על ידי הפעלת עומס של כ-1/2 מקיבולת המאזניים המקסימלית (משקולות סטנדרטיות או כל מסה אחרת בעלת משקל יציב) על קולט העומס שלוש פעמים.

אם החזרתיות נופלת בטווח של 0.2e–0.3e / 10–15 ק"ג, נדרשים סך של 33 טון של משקולות סטנדרטיות. אם החזרתיות עולה על 15 ק"ג, אזי נדרשים 50 טון של משקולות. יהיה קשה למדי למכון האימות להביא 50 טון של משקולות לאתר לאימות המאזניים. אם מביאים רק 20 טון של משקולות, ניתן להניח שהחזרתיות של המאזניים של 100 טון מוגדרת כברירת מחדל ללא עלייה על 0.2e / 10 ק"ג. השאלה האם ניתן להשיג החזרתיות של 10 ק"ג בפועל היא בספק, וכל אחד יכול לקבל מושג לגבי האתגרים המעשיים. יתר על כן, למרות שכמות המשקולות הסטנדרטיות הכוללת שבהן נעשה שימוש מצטמצמת, עדיין יש להגדיל בהתאם את העומסים החלופיים, כך שעומס הבדיקה הכולל נשאר ללא שינוי.

1. בדיקת נקודות שקילה

לצורך אימות שקילה, יש לבחור לפחות חמש נקודות עומס שונות. אלה צריכות לכלול את קיבולת המשקל המינימלית, קיבולת המשקל המקסימלית וערכי העומס התואמים לשינויים בשגיאה המקסימלית המותרת, כלומר, נקודות דיוק בינוניות: 500e ו-2000e. עבור משקל משאית של 100 טון, כאשר e = 50 ק"ג, זה מתאים ל: 500e = 25 t, 2000e = 100 טון. נקודת ה-2000e מייצגת את קיבולת קנה המידה המקסימלית, ובדיקתה עשויה להיות קשה בפועל. יתר על כן,שקילה לאחר אריזהדורש חזרה על האימות בכל חמש נקודות הטעינה. אל תזלזל בעומס העבודה הכרוך בחמש נקודות הניטור - עבודת הטעינה והפריקה בפועל היא משמעותית למדי.

2. בדיקת עומס אקסצנטרי

7.5.11.2 עומס ושטח אקסצנטריים

א) עבור סולמות עם יותר מ-4 נקודות תמיכה (N > 4): העומס המופעל על כל נקודת תמיכה צריך להיות שווה ערך ל-1/(N–1) מקיבולת המאזניים המקסימלית. יש להפעיל את המשקולות ברצף מעל כל נקודת תמיכה, בתוך שטח השווה בקירוב ל-1/N מקולט העומס. אם שתי נקודות תמיכה קרובות מדי, ביצוע הבדיקה כמתואר לעיל עשוי להיות קשה. במקרה זה, ניתן להפעיל עומס כפול על שטח כפול מהמרחק לאורך הקו המחבר את שתי נקודות התמיכה.

ב) עבור סולמות עם 4 נקודות תמיכה או פחות (N ≤ 4): העומס המופעל צריך להיות שווה ערך ל-1/3 מקיבולת המידה המקסימלית.

יש להפעיל את המשקולות ברצף בתוך שטח השווה בקירוב ל-1/4 מקולט העומס, כפי שמוצג באיור 1 או בתצורה השקולה בקירוב לאיור 1.

 

עבור משקל משאית של 100 טון בגודל 3 × 18 מטרים, בדרך כלל ישנם לפחות שמונה תאי עומס. בחלוקת העומס הכולל באופן שווה, יהיה צורך להחיל 100 ÷ 7 ≈ 14.28 טון (כ-14 טון) על כל נקודת תמיכה. קשה ביותר להניח 14 טון של משקולות על כל נקודת תמיכה. גם אם ניתן לערום את המשקולות פיזית, טעינה ופריקה חוזרות ונשנות של משקלים עצומים כאלה כרוכות בעומס עבודה ניכר.

3. שיטת טעינה לאימות לעומת טעינה תפעולית בפועל

מנקודת מבט של שיטות טעינה, אימות משקלי משאית דומה לזה של משקלים בעלי קיבולת קטנה. עם זאת, במהלך אימות באתר של משקלי משאית, משקולות בדרך כלל מורמות ומונחות ישירות על משטח המשקל, בדומה להליך המשמש במהלך בדיקות במפעל. שיטת הפעלת העומס הזו שונה באופן משמעותי מהעמסה תפעולית בפועל של משקל משאית. הנחת משקולות מורמות על משטח המשקל אינה יוצרת כוחות פגיעה אופקיים, אינה מפעילה את התקני העצירה הצידיים או האורכיים של המשקל, ומקשה על זיהוי ההשפעות של נתיבי כניסה/יציאה ישרים והתקני עצירה אורכיים בשני קצוות המשקל על ביצועי השקילה.

בפועל, אימות ביצועים מטרולוגיים באמצעות שיטה זו אינו משקף באופן מלא את הביצועים בתנאי הפעלה בפועל. אימות המבוסס אך ורק על שיטת טעינה לא מייצגת זו אינו סביר שיזהה את הביצועים המטרולוגיים האמיתיים בתנאי עבודה אמיתיים.

לפי JJG 539-2016תקנת אימותעֲבוּרמאזניים דיגיטלייםשימוש במשקולות סטנדרטיות או במשקולות סטנדרטיות בתוספת תחליפים לאימות משקלים בעלי קיבולת גדולה כרוך באתגרים משמעותיים, כולל: עומס עבודה גדול, עוצמת עבודה גבוהה, עלות הובלה גבוהה של משקולות, זמן אימות ארוך, סיכוני בטיחותוכן הלאה.גורמים אלה יוצרים קשיים ניכרים באימות באתר. בשנת 2011, מכון המטרולוגיה של פוג'יאן ביצע את פרויקט פיתוח המכשירים המדעיים המרכזיים הלאומי.פיתוח ויישום של מכשירי מדידת עומס מדויקים עבור מאזנייםמכשיר מדידת העומס שפותח הוא מכשיר אימות עזר עצמאי התואם ל-OIML R76, המאפשר אימות מדויק, מהיר ונוח של כל נקודת עומס, כולל משקל מלא ופריטי אימות אחרים עבור משקלי משאיות אלקטרוניים. בהתבסס על מכשיר זה, JJG 1118-2015תקנת אימותעֲבוּרמשקלי משאיות אלקטרוניים (שיטת מכשיר מדידת עומס)יושם רשמית ב-24 בנובמבר 2015.

לשתי שיטות האימות יתרונות וחסרונות, והבחירה בפועל צריכה להיעשות על סמך המצב בפועל.

יתרונות וחסרונות של שתי תקנות האימות:

JJG 539-2016 יתרונות: 1. משתמש בעומסים סטנדרטיים או תחליפים טובים יותר מאשר סוג M2,המאפשר את חלוקת האימות של משקלים אלקטרוניים למשאיות יגיעו ל-500-10,000.2. למכשירים סטנדרטיים יש מחזור אימות של שנה אחת, וניתן לבצע מעקב אחר מכשירים סטנדרטיים באופן מקומי במכוני מטרולוגיה ברמה עירונית או מחוזית.

חסרונות: עומס עבודה גדול במיוחד ועצימות עבודה גבוהה; עלות גבוהה של טעינה, פריקה והובלת משקלים; יעילות נמוכה וביצועי בטיחות ירודים; זמן אימות ארוך; עמידה קפדנית עשויה להיות קשה בפועל.

JJG 1118 יתרונות: 1. ניתן להוביל את מכשיר מדידת העומס של משקל המשקל ואביזריו לאתר ברכב יחיד בעל שני סרנים.2. עצימות עבודה נמוכה, עלות הובלת עומס נמוכה, יעילות אימות גבוהה, ביצועי בטיחות טובים וזמן אימות קצר.3. אין צורך בפריקה/טעינה מחדש לצורך אימות.

חסרונות: 1. באמצעות משקל אלקטרוני למשאית (שיטת מכשיר מדידת עומס),מחלקת האימות יכולה להגיע רק ל-500–3,000.2. משקל המשאית האלקטרוני חייב להתקין התקן כוח תגובהה (קורה שלוחה) המחוברת לעמודים (עמודי בטון קבועים או עמודי מבנה פלדה ניידים).3. עבור בוררות או הערכה רשמית, האימות חייב לפעול לפי תקנה 539 של JJG תוך שימוש במשקלים סטנדרטיים ככלי ייחוס. 4. למכשירים סטנדרטיים יש מחזור אימות של שישה חודשים, ורוב מכוני המטרולוגיה המחוזיים או העירוניים לא קבעו יכולת מעקב עבור מכשירים סטנדרטיים אלה; יש להשיג את המעקב ממוסדות מוסמכים.

JJG 1118-2015 מאמץ התקן אימות עזר עצמאי המומלץ על ידי OIML R76, ומשמש כתוספת לשיטת האימות של משקלי משאיות אלקטרוניים ב-JJG 539-1997.ישים למאזני משאיות אלקטרוניים בעלי קיבולת מקסימלית ≥ 30 טון, חטיבת אימות ≤ 3,000, ברמות דיוק בינוניות או רגילות. לא ישים למאזניים רב-מחלקתיות, רב-טווחיות או אלקטרוניות עם התקני חיווי מורחבים.