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計量論壇

標題: OIML TC9/SC1——OIML R76修訂稿簡介 [打印本頁]

作者: csxfjsw123 時間: 2007-7-25 09:02
標題: OIML TC9/SC1——OIML R76修訂稿簡介

OIML TC9/SC1——OIML R76修訂稿簡介

中國計量科學研究院周祖濂

OIML R76號（非自動衡器）國際建議1992版，公布至今已十余年。我國已根據它制定了相應的國家標準和與之等同的檢定規程。隨著衡器工業的發展和對1992版R76號國際建議的實施，感到應對該版本作必要的修改和補充。特別是微電子技術和微處理機在衡器工業中的廣泛運用，更使得1992年版R76號國際建議明顯的不適應當今衡器工業的發展和要求。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。對它的修訂必將對其它與衡器有關的國際建議帶來影響。為了使國內的衡器生產廠家和用戶了解國際的動態，現對修改稿中的一些主要內容簡介如下。
一、增加的主要內容
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（數字裝置）
T.2.3.5 Peripheral device（外部設備）：外部設備包括：打印機，二次顯示，鍵盤，終端，數據存儲器，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檢定時標準砝碼的替代”條款對替代條件更改如下：
對Max>10t的衡器，當重復性≤0.3e時，替代物可減至Max的35％。
對Max>100t的衡器，當重復性≤0.2e時，替代物可減至Max的20％。
重復性誤差的測定是用約為替代值的載荷重復三次確定。
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：
——對數字器件Pi系數可以等于0
——對稱重組件Pi系數可以等于1
——對其它模塊（包括數字傳感器），當多于一個模塊的系統，單個模塊的貢獻對所考慮的問題有影響時，該系數值不得大于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容。
“3.10.2.2試驗”，規定顯示器和模擬數據處理器根據附錄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”。模塊可根據廠家說明。顯示器和傳感器根據附錄E試驗。
“3.10.2.4 OIML證書的使用”，傳感器根據OIML R60單獨試驗。顯示器和模擬數字處理裝置根據附錄C單獨試驗。稱重模塊根據附錄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容，精度級以及應考慮的其它特性的規定。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要求”中增加的主要內容如下：
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要求。
對打印機或數據存儲的要求，并給出對具有皮重多分度秤的打印實例，以及具有皮重或預值皮重秤的打印例子。
對自動服務和付款（計算）衡器的新的要求和規定。
對可移動秤的附加技術要求：包括對帶有液壓提升系統的可移動秤的運行過程，傾斜限制，稱量液態物料，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要求：對其使用環境的要求，用來測量車輛總質量（總重）的技術要求和限制。
1.2.6“5.電子衡器的要求”中增加的主要內容：
由于微電子技術和微處理機在衡器工業中的廣泛、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成稱重裝置，這在以往是不允許的。在美國過去規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控是很復雜的技術，若用它做為初始顯示器，很難防止人為的干預，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的軟件加以描述和說明，特別是與法定有關的功能的識別。此規定包括了目前國內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。“個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）裝置的數據寄存器或外部設備”，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，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容
在該修訂稿中除對原來的附錄A和B增加了內容外，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據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“模擬數據裝置”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要求外，對第5章中增加了5.5節“對軟件控制電子裝置的附加要求”一大段全新的試驗內容、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節是針對與終端相連接的有數字輸出的模塊。對于本附錄的內容了解，要求我們對OIML R60內容比較熟習。
附錄F是關于軟件控制的數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據存儲器件的檢查和試驗。
二、對增加內容的一些說明
2.1可移動稱重裝置和便攜式稱重裝置：根據文本的定義此兩類衡器的內容包括如下：
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量，并且能夠——與靜態汽車衡器秤橋相比較——使用適當的工具能將其移動到其它場地。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量時，車輛的所有軸（或車輪）應同時被載荷平臺支撐。不允許通過分別逐次測量各軸（或輪）的質量后再相加計算出車輛的總質量。
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內容和測量要求。
2.2對用PC機作為顯示控制儀表、模塊或外圍設置的說明：
這類稱重系統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，這些軟件應當是不可以通過接口或其它方法對其修改，而且易于監管部門認定識別。生產廠家應對自身的產品提供詳細的說明文件。
對于使用PC機作為稱重系統，本討論稿將其分為五類：
1) PC機作為模塊，監視器的第一級顯示器。此時PC機在電路板的槽內裝有非屏蔽的與計量性能有關的模擬器件，如A/D轉換器等。A/D轉換器的供電來自PC機或PC總線系統。
2) 與第一類基本相同，只是A/D轉換器是安裝在屏蔽盒內，而且不由PC機總線供電，由PC機供電。
3) PC機作為純粹的數字模塊，和第一級顯示。ADC是裝在與PC相分離的外殼內。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。
5) PC機作為純粹的數字外圍系統，只進行與計量無關的事宜，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字模塊對待，它是與計量性能有關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機做為稱重系統的主顯示器、模塊、數據寄存器、外圍設備。因此PC機本身強大的軟件功能和存儲量可為稱重系統提供豐富的資源，另一方面由于稱重系統是作為商品交易，物流交換中重要的計量裝置，由政府有關部門進行強制性的管理，因此需對用于稱重系統的PC機軟件做出必要的管理和限制：
1) 用作測量的軟件應對偶然或有意更改有充分的防護能力。以保護與法規有關的數據不受更改。并建議采用CRC-16和數校校驗并通過測量結果與存儲的某一固定值相比來判斷測量軟件的真偽。CRC是循環冗余檢驗的簡寫，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聯軟件（associated software），測量軟件應能加以識別。從某種意義上講測量軟件與關聯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) 測量軟件應能使用計量監控和檢查的裝置進行識別，例如可用手動指令通過常規和指示測量軟件的機器碼和數校驗來識別。
4) 除此還應對系統硬件：方框圖，計算機的類型，網絡的類型等給予描述。還需對軟件的操作平臺，所有與法規有關的軟件功能，參數給予說明。以及對菜單、人機對話、指令和參數的設置、數據和存儲和傳輸給予說明。
三、關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據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”這一術語包含有“模擬數據處理器件”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要求，除在正文中增添了有關用PC機作為顯示器、模塊或外設一節內容外，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的內容就可制定對衡器的顯示控制儀表的檢定規程和標準。
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Pi的選擇。在“C.3.1.1高和低放大率下試驗”中規定在用模擬器進行試驗時，模擬器對重復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據。
——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

R76-1中項目編號	項目的內容	分量系數Pi	阻抗	μv/e
A.4.4	稱重性能	0.3-0.8	低	小
A.4.5	多個指示器
	模擬	1	低	小
	數字	0	低	小
A.4.6.1	皮重的稱重精度		低	小
A.4.10	重變性		低	小/大**
A.5.2	預熱時間試驗	0.3-0.8	低	小/大**
A.5.3.1	溫度（對放大率的影響）	0.3-0.8	低	小/大**
A.5.3.2	溫度（無載荷時的影響）	0.3-0.8	低	小
A.5.4	電源電壓變化	1	低	小
3.9.5	其它影響
B.2.2	濕熱穩態	0.3-0.8	低	小/大**
B.3.1	短時間電壓降低	1	高*	小
B.3.2	脈沖串	1	高*	小
B.3.3	靜電放電	1	高*	小
B.3.4	電磁場敏感性	1	高*	小
B.4	量程穩定	1	低	小

* 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，傳感器和模擬數據處理器件）組成的一個幾乎完整的稱重裝置，但是不具有顯示稱重結果的功能，也沒有可操作稱重裝置的手段”。并且規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數據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。
其中給出的一些選擇條件，對我們選用、設計、組合稱重系統是極其重要的。
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，數字傳感器、數字稱重系統的使用以及允許PC機直接用于稱重技術。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中使用的軟件系統提出如何檢查和識別的規定，同時也包括對數據存儲器件的要求。
本附錄是與正文“5.5.2.2軟件要求”和“5.5.3數據存儲器件（DSD）”的有關內容相對應。在對軟件的檢查和識別、保護時涉及正文中提出相關檢驗方法。
四、結束語
本討論稿與舊的OIML R76號國際建議相比較增加了很多內容。特別是對顯示器，控制測量軟件和稱重模塊新的內容，需要我們盡快熟習和掌握，并通過自己的試驗驗證，制定有關的標準和檢定規程。
對新提出可移動衡器和便攜式衡器的定義和檢定要求，也應制定相關的檢定方法和標準，并能規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定和說明。
最后應指出，我認為由數字系統，包括數字傳感器和數字接線盒，以及稱重模塊的出現和廣泛使用將形成稱重技術的新概念。

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