第五届全国称重技术研讨会论文集

    OIML R76号（非自动衡器）国际建议1992版，公布至今已十余年。我国已根据它制定了相应的国家标准和与之等同的检定规程。随着衡器工业的发展和对1992版R76号国际建议的实施，感到应对该版本作必要的修改和补充。特别是微电子技术和微处理机在衡器工业中的广泛运用，更使得1992年版R76号国际建议明显的不适应当今衡器工业的发展和要求。为此OIML组织向成员国公布了OIML TC9/SC1，即OIML R76（1992版）的修订稿。非自动衡器国际建议是其它衡器国际建议的基础。对它的修订必将对其它与衡器有关的国际建议带来影响。为了使国内的衡器生产厂家和用户了解国际的动态，现对修改稿中的一些主要内容简介如下。

一、增加的主要内容

    1.1一般定义部份
    对一般定义共新加十一条，主要有：
    T.1.2.11 Mobile instinment（可移动秤重装置）
    T.1.2.12 Portable intnment（便携式秤重装置）
    T.2.2 Modnle（模块）
        T.2.2.1 Load Cell（传感器）
        T.2.2.2 Idicator（显示器）
        T.2.2.3 Analogne data processing olevice（模拟数字处理装置）
        T.2.2.4 Weighing modnle（称重组件）
        T.2.2.5 Terminal（终端）
        T.2.2.6 Remote display（远程显示）
    T.2.3.4 Digital deoice（数字装置）
    T.2.3.5 Peripheral device（外部设备）：外部设备包括：打印机，二次显示，键盘，终端，数据存储器，个人计算机，销售点（POS）非计价计算装置（non-price computing point-of-sale device）等。

    1.2正文（非自动衡器）部份
    1.2.1“3.7.3检定时标准砝码的替代”条款对替代条件更改如下：
    对Max>10t的衡器，当重复性≤0.3e时，替代物可减至Max的35％。
    对Max>100t的衡器，当重复性≤0.2e时，替代物可减至Max的20％。
    重复性误差的测定是用约为替代值的载荷重复三次确定。
    1.2.2“3.9.1倾斜”。由于可移动称重装置，便携式称重装置以及户外衡器的使用，使得水平仪和自动水平仪得到广泛使用，本条款增加了不少内容，对此有兴趣的读者，可查阅原文。
    1.2.3“3.10.2.1误差分配”，本条款在R76号国际建议1992版的序号为“3.5.4”。由于数字器件的使用，和模块概念的引入，对本条款作了以下更改：
    ——对数字器件Pi系数可以等于0
    ——对称重组件Pi系数可以等于1
    ——对其它模块（包括数字传感器），当多于一个模块的系统，单个模块的贡献对所考虑的问题有影响时，该系数值不得大于0.8和小于0.3。
    1.2.4“3.计量要求”中以下条款增加新的内容。
    “3.10.2.2试验”，规定显示器和模拟数据处理器根据附录C试验。称重组件按附录D试验，由软件控制的模块按5.5附加要求和附录A试验。
    “3.10.2.3兼容”。模块可根据厂家说明。显示器和传感器根据附录E试验。
    “3.10.2.4 OIML证书的使用”，传感器根据OIML R60单独试验。显示器和模拟数字处理装置根据附录C单独试验。称重模块根据附录D单独试验。
    “3.10.4衡器或模块族的试验”，在新的修订本中提出了类似OIML R60对传感器族分类的概念。提出了对衡器或模块族试验的分类原则，EUT试验所必需包括的内容，精度级以及应考虑的其它特性的规定。并在表8给出了如何选择非自动秤重装置族的例子。
    1.2.5“4 对自动或半自动显示装置的技术要求”中增加的主要内容如下：
    对软件保障（密封）（Secuty）方法的要求。
    对多分度秤和多量程秤最小称重范围和显示限制等技术要求。
    对打印机或数据存储的要求，并给出对具有皮重多分度秤的打印实例，以及具有皮重或预值皮重秤的打印例子。
    对自动服务和付款（计算）衡器的新的要求和规定。
    对可移动秤的附加技术要求：包括对带有液压提升系统的可移动秤的运行过程，倾斜限制，称量液态物料，以及具有称重窗（Weighing Window）衡器等的要求。
    对便携式衡器的附加技术要求：对其使用环境的要求，用来测量车辆总质量（总重）的技术要求和限制。
    1.2.6“5.电子衡器的要求”中增加的主要内容：
    由于微电子技术和微处理机在衡器工业中的广泛、深入运用，使得受软件控制的电子称重装置的使用越来越广泛。加之允许模块可直接与计算机连接构成称重装置，这在以往是不允许的。在美国过去规定不允许用计算机做为称重装置初始显示器，理由是对计算机的监控是很复杂的技术，若用它做为初始显示器，很难防止人为的干预，因此在本修订稿中在此方面增加了很大篇幅。对用软件控制的电子称重装置的衡器一般要求作了限制性的规定，特别是如何防止偶然或有意的对软件的修改。要求对衡器和模块（器件）中嵌入的软件，不能通过任何接口或使用其它方便的方法对其修改或上装（upload），并且要求厂家对所生产的软件加以描述和说明，特别是与法定有关的功能的识别。此规定包括了目前国内的大部份称重显示仪表。
    对“个人计算机和其它带有可编程或可下载软件的衡器/装置（5.2.2）”。是在该修订稿中新增加的部份。“个人计算机和带有可编程或可下载的衡器/装置可做为显示器、终端，销售点（POS）装置的数据寄存器或外部设备”，要求它能满足修订稿中“5.5.2.1硬件要求”和“5.5.2.2软件要求”。由于个人计算机与模块组合起来作为称重控制/显示装置，和个人计算机作为模块或外设，大大的加强了称重控制/显示装置的功能和多样性，但另一方面也给法制管理方面带来新课题。
    1.2.7附录中增加和修改的主要内容
    在该修订稿中除对原来的附录A和B增加了内容外，增加了附录C、D、E和F四个部份。都是针对模块必需的强制性的试验要求。
    附录C是针对非自动称重装置用的模块的显示器和模拟数据处理装置的试验和认证检定，是作为第4章称重装置要求的补充，对显示器的这些要求，对“模拟数据装置”也是相同的，它包括在正文第3章、第4章用于半自动和自动称重装置的显示器的技术要求外，对第5章中增加了5.5节“对软件控制电子装置的附加要求”一大段全新的试验内容、方法和要求。
    附录D是对用于非自动衡器称重装置的称重模块的试验和认证检定。也同样是针对正文第3、4和5章有关称重模块的试验和检定。
    附录E对非自动特重装置模块的兼容性检验，其中E1到E4节仅对遵守与OIML R76附录C中与显示器组合的模拟式传感器。E5节是针对与终端相连接的有数字输出的模块。对于本附录的内容了解，要求我们对OIML R60内容比较熟习。
    附录F是关于软件控制的数字器件和装置的附加检查和试验。包括具有嵌入软件的器件和装置，具有可编程或装入软件的PC机和其它器件以及数据存储器件的检查和试验。

二、对增加内容的一些说明

    2.1可移动称重装置和便携式称重装置：根据文本的定义此两类衡器的内容包括如下：
    可移动称重装置：安装在与车辆组成一体的非自动称重装置，或者与之类似的器具。在不使用其它工具的情况下可利用轮子使衡器移动。例如安装在车辆上的衡器，与车辆结合在一起的衡器，公路车辆的车上衡器（onboard instrument），病人用提升机，平板式提升机，轮椅秤，平板秤等。
    便携式称重装置：具有一个称重载荷器——由一个或几个部份组成——可用来测定公路车辆的质量，并且能够——与静态汽车衡器秤桥相比较——使用适当的工具能将其移动到其它场地。例如：便携式称重桥，由非自动轴（或轮）载荷器组成的衡器组。
    注意：该建议只包含这一类称重桥和由非自动轴（或轮）载荷衡器组成的衡器组，在用它们来测量公路车辆的质量时，车辆的所有轴（或车轮）应同时被载荷平台支撑。不允许通过分别逐次测量各轴（或轮）的质量后再相加计算出车辆的总质量。
    这是由在用单个轴或轮载荷秤称量车辆的轴或轮重时，在不同瞬间轮/轴载荷的分配，状态和磨擦力的影响是不同的。
    而对于可移动秤，则要求有水平测量装置，以保证移动前后称重结果的精度，这对户外使用的可移动秤更为重要。因此在本讨论文本中增加了对倾斜测量和水平仪的有关内容和测量要求。

    2.2对用PC机作为显示控制仪表、模块或外围设置的说明：
    这类称重系统的重要特点是配备有强大的控制软件，因此为了使用时的公证性和唯一性，这些软件应当是不可以通过接口或其它方法对其修改，而且易于监管部门认定识别。生产厂家应对自身的产品提供详细的说明文件。
    对于使用PC机作为称重系统，本讨论稿将其分为五类：
    1) PC机作为模块，监视器的第一级显示器。此时PC机在电路板的槽内装有非屏蔽的与计量性能有关的模拟器件，如A/D转换器等。A/D转换器的供电来自PC机或PC总线系统。
    2) 与第一类基本相同，只是A/D转换器是安装在屏蔽盒内，而且不由PC机总线供电，由PC机供电。
    3) PC机作为纯粹的数字模块，和第一级显示。ADC是装在与PC相分离的外壳内。仍由PC机供电、ADC是放置在PC机外。
    4) 与第三类基本相同，只是ADC有自身的供电系统。
    5) PC机作为纯粹的数字外围系统，只进行与计量无关的事宜，例如作为非计价售货机（non-price pos）。
    第一和第二类是与计量性能有关的模拟部份合为一体，是按照附录C（显示器）的要求对待。
    第三和第四类是作为纯粹的数字模块对待，它是与计量性能有关的模拟部份是分开的。第五类只作为终端或计价售货机等。

    2.3对控制软件的说明：
    由于可将PC机做为称重系统的主显示器、模块、数据寄存器、外围设备。因此PC机本身强大的软件功能和存储量可为称重系统提供丰富的资源，另一方面由于称重系统是作为商品交易，物流交换中重要的计量装置，由政府有关部门进行强制性的管理，因此需对用于称重系统的PC机软件做出必要的管理和限制：
    1) 用作测量的软件应对偶然或有意更改有充分的防护能力。以保护与法规有关的数据不受更改。并建议采用CRC-16和数校校验并通过测量结果与存储的某一固定值相比来判断测量软件的真伪。CRC是循环冗余检验的简写，它有赖于带有隐藏多项或机器码的长度。
    2) 对具有除测量功能外的提供其它功能的关联软件（associated software），测量软件应能加以识别。从某种意义上讲测量软件与关联软件之间是相互独立 ，它们是通过软件接口通讯。软件接口也应有充分的防护。软件接口是测量软件一个部分。
    3) 测量软件应能使用计量监控和检查的装置进行识别，例如可用手动指令通过常规和指示测量软件的机器码和数校验来识别。
    4) 除此还应对系统硬件：方框图，计算机的类型，网络的类型等给予描述。还需对软件的操作平台，所有与法规有关的软件功能，参数给予说明。以及对菜单、人机对话、指令和参数的设置、数据和存储和传输给予说明。

三、关于附录的简介和说明

    由附录C到附录F全部四个附录都是新增的强制性的测试要求，共三十页之多。是针对作为称重系统的模块进行单独试验时遵照的文件。
    3.1附录C“作为非自动称重装置模块的显示器和模拟数据处理器件的试验和检验”，是作为正文第4章称重装置显示器的补充要求。此时“显示器”这一术语包含有“模拟数据处理器件”的含义。在旧的OIML R76号国际建议中，对显示器的计量要求和技术要求提得很简单，可以说基本上没有什么具体要求。而本修改稿中，对显示器的计量要求和技术要求，除在正文中增添了有关用PC机作为显示器、模块或外设一节内容外，附录C可以说是对显示器检定和认证给出具体的纲要性的要求，再加上对控制软件和附录F的内容就可制定对衡器的显示控制仪表的检定规程和标准。
    在附录C的表12，给出了对显示器性能试验的基本原则。表12的具体内容如下表，表中给出了在各项试验时，对阻抗，放大率和试验时误差分配系数Pi的选择。在“C.3.1.1高和低放大率下试验”中规定在用模拟器进行试验时，模拟器对重复性和非线性试验引起的误差不得超过0.05μv/e。并对显示器的连接电线的长度（阻抗）提出要求，以及对显示器提出了最小仿真死载荷的概念（Minimum Simulated dead Load），还给出了做为称重仪的一些主要电气数据。
    ——供电电压（V AC或DC）
    ——电源频率（HZ）
    ——传感器的激励电压（V AC或DC）
    ——死载荷的最小信号电压（mv）
    ——死载荷的最大信号电压（mv）
    ——每检定分度值e的最小输入电压（μv）
    ——最小则量电压范围（mv）
    ——最大测量电压范围（mv）
    ——传感器最小阻抗（Ω）
    ——传感器最大阻抗（Ω）

                表

                 * 试验时需接传感器
                 ** 参看 C.3.1.1（高和低放大率试验）

    3.2对附录D“作为非自动衡器的称重模块的试验和检验”的简介和说明：
    正文中术语“1.2.2.4称重模块”的定义是“由整个机械和电器（即承载器，载荷传力装置，传感器和模拟数据处理器件）组成的一个几乎完整的称重装置，但是不具有显示称重结果的功能，也没有可操作称重装置的手段”。并且规定称重模块的误差分配因子Pi=1（完整的称重装置的最大允许误差），即与企图用该称重模块构成的称重装置的精度等同。所以对它试验基本上与一台完整的衡器相同。

    3.3对附录E“非自动称重装置模块的兼容性检验”的简介和说明。
    在本附录的最后一页，给出了传感器、显示器和称重装置之间的兼容性和主要技术数据以及传感器与显示器间电线长度等的十项要求。供我们校核由它们组成的称重系统是否兼容。即能否组成一个合理的、满足精度要求的称重系统。
    其中给出的一些选择条件，对我们选用、设计、组合称重系统是极其重要的。

    3.4对附录F“对软件控制器件和装置的附加检查和试验”的简介的说明
    由于微处理机，数字传感器、数字称重系统的使用以及允许PC机直接用于称重技术。这样就对所使用的软件的保护、安全、唯一性等提出要求，本附录就是针对称重系统中使用的软件系统提出如何检查和识别的规定，同时也包括对数据存储器件的要求。
    本附录是与正文“5.5.2.2软件要求”和“5.5.3数据存储器件（DSD）”的有关内容相对应。在对软件的检查和识别、保护时涉及正文中提出相关检验方法。

四、结束语

    本讨论稿与旧的OIML R76号国际建议相比较增加了很多内容。特别是对显示器，控制测量软件和称重模块新的内容，需要我们尽快熟习和掌握，并通过自己的试验验证，制定有关的标准和检定规程。
    对新提出可移动衡器和便携式衡器的定义和检定要求，也应制定相关的检定方法和标准，并能规范这两类衡器使用的条件和范围。
    提起大家注意，在新的OIML R76号国际建议中除面对广大顾客的衡器外，其它衡器，特别是对工业用衡器，抗电磁场干扰的强度提高为10v/m。
    另外对多量程和多分度衡器也增加了一些规定和说明。
    最后应指出，我认为由数字系统，包括数字传感器和数字接线盒，以及称重模块的出现和广泛使用将形成称重技术的新概念。

<全文完>