電子衡器產品（電子秤）易混淆的概念問題論述

電子衡器產品（電子秤）易混淆的概念問題論述（轉編：上海本熙測控設備科技有限公司）

【概述】 隨著科學技術日新月異的發展，“衡器”這一古老的名詞也賦予了新內涵。本文從衡器的概念隨著技術發展而演變入手，進而分門別類的闡述易混淆的衡器類別，呼吁我國衡器行業應緊跟科學技術的發展，使現代衡器與時俱進，跟上時代的發展潮流。

 

前言

近來在我國衡器制造與衡器計量部門經常碰到一些關于衡器的歸類與衡器所涉及的范疇之類的問題。某些衡器制造企業還與計量技術機構為了衡器的歸屬對簿公堂，打起官司。企業甚至還千方百計找到我本人來評理。本人研究了數年前在此問題上發表過的相關論文的一些觀點，認為有必要繼續深入的探討和澄清某些易混淆的問題。

 

1. 衡器概念的演變 [1]

衡器是指通過作用在物體上的重力來確定該物體質量的一種計量儀器。衡器也可以用于確定與被測定的質量相關的其它數量、大小、參數或特性。按照其操作方式，可將衡器分為自動衡器或非自動衡器。衡器同其它設備組合起來，配以不同的控制或管理軟件，以執行特定稱量過程稱為稱重系統。

 

“現代衡器”的產品已經不是數十年前的單純稱重功能的產品。所以單純以為只有傳感器和稱重儀表才能稱為衡器，其他相關部件與功能不能稱為衡器一部分的觀念，已經是陳舊過時的觀念。人們對于衡器的理解是隨著社會科學技術的發展而變化的。以往人們將單純的一臺具有稱重功能的產品就稱為衡器，例如：早的配有秤桿、秤砣的單純稱重功能的木桿秤；后來隨著市場的需求和電子技術的發展，出現了具有稱重帶計價功能的電子計價秤；隨著自動化控制技術的發展，又擴展延伸出來除具有稱重、還具有定量控制加料、定量控制放料、自動包裝功能的自動包裝機產品；隨著計算機網絡技術的發展，出現了具有配料控制的、網路遠程操作與控制的稱重系統設備；由于衡器使用的特殊環境如易燃、易爆場合的需要，出現了眾多適應各種不同防爆場合需要的防爆稱重系統設備；由于互聯網、物聯網技術的發展，不少基于工業互聯網技術大數據的大稱重系統、云平臺的涌現，使得衡器發展朝著邊緣衡器的方向又邁進了一大步。

 

2. 非自動衡器的易混淆點

（1）吊秤屬于非自動衡器，還是自動衡器？

在談到吊鉤秤時，人們會想到被稱物是在起吊過程中稱重。我們如果僅就其工作模式來判斷，可能認為應該是動態稱重，而實際上現在我們一般將其歸為非自動衡器。問題是我們看一臺衡器是否動態或靜態，主要是以獲得稱重結果的瞬時稱重狀態是靜態還是動態過程。如果是靜態則肯定是歸于非自動衡器；如果是動態過程則屬于自動衡器中的自動分檢衡器（OIML R51 的“catchweigher”）。當然會有人指出目前的吊秤在工作狀態中，即起吊過程中稱重結果是一直在顯示的，但用動態稱重顯示并不是作為后的稱重結果。所以看一臺衡器是動態還是靜態，主要以終的稱重數據的獲得是何種狀態。在衡器建議中，關于衡器是非自動還是自動，還有一個優先判斷原則，就是首先看是否可歸入自動衡器范疇，否則認為是屬于非自動衡器的范疇了。

 

（2）料斗秤是否等同于非連續累計自動衡器？

我們理解所謂料斗秤顧名思義即為“被計量物的承載器為料斗的衡器”這是沒錯的。問題是料斗僅是一個在稱重過程中的承載器。前幾年國內不少同行皆誤以為《非連續累計自動衡器》的標準就等同于料斗秤標準，其實不然。料斗秤就其結構而言可分為以下幾類：

 

1）重力式自動裝料料斗秤（適用于 OIML R61《重力式自動裝料衡器》）

重力式自動裝料料斗秤有自動累計，有定量自動反饋控制功能。產品包括了幾乎所有的重力式自動裝料衡器產品。如定量包裝秤、多頭組合秤、料斗式配料秤、定量累加秤、定量失重秤。定量液體灌裝秤雖不能稱作為料斗秤，其實灌裝料桶、料罐，從廣義上說也可認為是料斗類型。定量液體灌裝秤屬于重力式自動裝料的范疇。

 

2）非連續累計自動料斗秤（適用于 OIML R107《非連續累計自動衡器》）非連續累計自動料斗秤有自動累計，無定量自動反饋控制功能。產品包括散糧秤、累計料斗秤、定量裝車自動衡器等。

3）非自動料斗秤（適用于 OIML R76《非自動衡器》）

非自動料斗秤無自動累計、可以有設定量功能但無定量自動反饋控制功能。產品包括無需自動定量反饋加料控制的非自動配料料斗秤。

 

從上面的分析可以看出以下的結論：

A．料斗秤有三種不同的型式，有自動料斗秤，也有非自動的料斗秤；

B．非連續累計自動衡器僅是料斗秤中的一種形式；

C．非自動料斗秤可以有多段設定值功能，但無自動定量反饋加料控制功能。

 

（3）具有設定值功能的衡器

上面已經提到了料斗秤中具有設定值功能的衡器不一定是自動衡器，判斷具有設定功能的衡器是否為自動衡器主要看是否具有自動定量反饋加料控制功能。如果沒有的話，即使有設定值功能（不管是單定值、雙定值或多定值）也不能稱其為自動衡器。同樣平臺秤中具有設定值功能的衡器的歸屬也與上述料斗秤一樣，主要看有無自動定量反饋加料控制功能。

 

3. 動靜態稱重與自動非自動的易混淆點

以前人們一提到動態稱重就認為是自動衡器，而提到靜態稱重則認為是非自動衡器。此觀點只能說不*是準確的。讓我們先從如何區別自動、非自動，動態靜態的概念著手來分析 [4]

（1）非自動衡器定義 [4]在稱量過程中需要操作者干預，以決定稱量結果是否可接受的衡器。注 1）決定稱量結果是否被接受包括操作者對影響稱量結果所采取的任何人為活動，諸如，當示值穩定時所采取的活動或調整被稱載荷的質量，同時還包括對觀察到的每一個稱量結果的示值或給出打印輸出做出取舍的決定。一個非自動稱量過程允許操作者在稱量結果不能被接受的情況下，采取行動（即調整載荷、調整單價、確定載荷是否可接受等）影響稱量結果。注 2）如果不能確定一個衡器是非自動衡器還是自動衡器，則優先采用 OIML R50、R51、R61、R106、R107 和 R134 中給出的定義來判定。

（2）自動衡器定義 [4]

在稱量過程中不需要操作者干預，并能按照預定的處理程序自動工作的衡器。

（3）靜態稱重定義

稱量時，被稱載荷與衡器承載器沒有相對運動。靜態稱量總是非連續的稱量。

（4）動態稱重定義

稱量時，被稱載荷與衡器承載器存在著相對運動。

 

從上面四個不同的概念中，我們可以得出以下結論：

1）由于在動態稱重中，被稱物稱重形式是動態過程，無需操作者干預，所以動態稱重必須是自動衡器；

2）靜態稱重雖然被稱物稱重形式是靜態過程，但稱量過程可以有兩種不同的方式，種是需要操作者干預稱量結果的，屬于非自動衡器。還有一種是無需操作者干預，能按照預定的處理程序

 

自動工作的衡器則屬于自動衡器。

3）動態稱重肯定是自動衡器，但靜態稱重不一定是非自動衡器。4. 定量裝料自動衡器產品易混淆點 [3]定量裝料自動衡器是自動衡器中涉及的衡器產品多的一類衡器。重力式自動裝料衡器——把散裝物料分成預定的且實際上恒定質量的裝料，并將此裝料裝入容器的自動衡器 [4]。它基本上由與稱量單元相關聯的自動給料裝置以及相應的控制和卸料裝置組成。產品包括定量包裝秤（凈重式、毛重式）、組合（選擇組合）秤、累加秤、減量秤、定量灌裝秤、配料料斗秤（集中式配、分布式配料）等。

 

（1）重力式自動裝料衡器分類容易混淆的問題

1）通用自動裝料衡器

只有一個稱重單元，通過一個稱量周期，控制每次輸出的裝料質量的重力式自動裝料衡器。產品包括：定量包裝秤、定量液體灌裝秤等。

2）組合衡器

包括多個稱重單元，對多個稱重單元稱量的載荷進行組合計算，并將載荷的組合作為一次裝料輸出的重力式自動裝料衡器。產品小分類包括：多頭組合秤、多頭排倉式、群倉式配料秤。從應用行業看，有食品配料秤、水泥配料秤、玻璃配料秤、冶煉配料秤、化工配料秤等。

3）累加衡器

只有一個稱重單元，通過多個稱量周期，控制每次輸出的裝料質量的重力式自動裝料衡器。產品包括：單頭多物料配料秤。如碳黑橡膠配料秤等產品。

4）減量衡器

通過控制稱重料斗的物料輸出，來確定裝料質量的重力式自動裝料衡器。產品包括：非連續失重秤。

上述產品的分類中人們可以嚴格地按照其定義來區分屬于何種類型。

 

（2）“非連續累計自動料斗秤”與“累加式自動裝料衡器”區別

1）“非連續累計自動衡器”（OIML R107）只有多個稱重周期的累加功能，沒有一次裝料總質

量的定量自動反饋控制裝置。

2）“累加式自動裝料衡器”（OIML R61）既有多個稱重周期的累加功能，又有一次裝料總質

量的定量自動反饋控制裝置。

 

（3）定量自動失重秤中容易混淆的問題

1）間歇式定量自動失重秤

概念：“通過控制稱量料斗的物料輸出，來確定裝料質量的重力式自動裝料衡器”。該類產品屬于上述重力式自動裝料衡器分類中的第四種減量衡器。典型的產品例如：間歇式失重秤等。本文所述的間歇式失重配料秤屬于重力式自動裝料衡器的范疇

2）連續式定量自動失重秤

概念：“通過連續累計的方式，控制稱量料斗的物料輸出，來確定單位時間內裝料的累計輸送質量。”該類產品由于是連續累計稱重方式，所以不屬于重力式自動裝料衡器的范疇?？梢詺w到連續累計自動衡器的范疇，其準確度評定方法可參考 OIML R50《連續累計自動衡器》。總之，請注意的是：間歇式與連續式定量自動失重秤分屬不同的自動衡器的范疇，其準確度評定方法也是不同的。

 

（4）配料秤中容易混淆的問題

1）配料稱量裝置根據運行模式，可分為：非自動與自動兩種形式。分屬不同的建議。

2）配料稱量裝置根據物流方式分類，又可分為：間歇式與連續式兩種。也是分屬不同的建議。

3）在重力式自動裝料衡器（OIML R61）中的料斗式配料稱量裝置中又可分為：多頭自動配料

系統和單頭多物料配料系統。

 

（5）定量包裝生產流水線

重力式自動裝料衡器的名稱在以往不同的行業有不同的叫法，大部分稱為定量包裝秤。但是在化工行業則稱為定量包裝機。此產品在自動衡器中屬于量大面廣的產品，一般用于產品的包裝生產流水線上。所以有些用戶干脆稱其為定量包裝生產流水線。有些企業稱流水線中的定量包裝秤為稱重單元。2017 年在江蘇省出現了某個衡器制造企業與計量技術機構打官司的局面，其理由是定量包裝秤是包裝生產流水線上的一個稱重單元，不是一臺完整的衡器產品，無需對其做產品的型式評價包括發放計量器具制造許可證（注：在當時因定量包裝秤屬于依法管理的計量器具需要辦理計量器具制造許可證）。而計量技術機構則堅持認為此稱重單元是一臺完整的定量包裝秤，需要辦理產品的型式評價與許可證。后該企業并沒打贏此官司。其實該企業忽略了一個根本的問題，此所謂的稱重單元雖然是包裝生產流水線上的一個部件，但是包含了衡器基本稱重特征的獨立單元，應該認為是一臺完整的定量包裝秤產品。更何況，隨著科學技術的發展，衡器已經朝邊緣衡器方向發展，即大凡與衡器稱量數據相關聯且會影響到稱重數據的準確性的附屬設備，雖是邊緣設備，但也應該視作衡器系統一部分。

 

5. 自動分檢衡器產品的易混淆點

自動分檢衡器——對預包裝分離載荷或散狀物品的單一載荷進行稱量的自動衡器。產品包括重量檢驗（分選、檢重）秤、價格標簽秤、標簽秤、車載式自動檢重秤、車輛組合自動檢重秤 [4]。

 

（1）自動分檢衡器要不要做產品的型式評價

在上自動分檢衡器屬于法制計量范疇，對應的建議是 OIML R51，從某種意義上來說，自動檢重秤在工業生產企業的生產線中配置在定量包裝秤之后，是成品出廠的后一道質量把關的檢測設備，其重要性要大于定量包裝秤或者皮帶秤之類的產品。但是我國對于如此重要的衡器產品居然沒有列入依法管理的衡器產品目錄。在前幾年實行衡器產品制造許可證制度的時候，本人任職的公司要申請許可證，但是到處碰壁不予受理，理由是該產品不在國家依法管理衡器產品目錄中。

 

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本人也多次在全國衡器計量技術委員會上與國家計量部門的主管領導呼吁該產品的重要性。雖然該產品的國家標準已出臺好多年，但是很遺憾一直沒有得到很好的解決?？上驳氖墙摦a品的檢定規程已在在制訂中，國家依法管理的計量器具目錄也在修訂中。因此未來自動檢重衡器要做產品的型式評價是大勢所趨。

 

（2）集裝箱稱重系統歸屬的爭論

集裝箱稱重系統是一種介于動態與靜態的兩種稱量方式之間的一種稱重設備。近幾年由于集裝箱海上運輸的安全問題，《海上人命安全公約》簡稱《SOLAS 公約》規定了每個集裝箱重量的允許誤差范圍，可以通過整體稱重或累加稱重計算出重量，其允許誤差不得超過 ±5% 或 1 噸（兩者取其?。?。在上已經有經過 OIML R51 認證的產品。

 

該稱重設備在稱重前需要調整吊具和集裝箱空間位置，以實現提升及移動集裝箱，并獲取稱重數據。另外雖然在稱重過程中稱重設備與被稱物體之間沒有相對運動，但稱重設備與被稱物體在稱重過程中處于提升的動態過程中，并且稱重設備與被稱物體也處于晃動狀態。根據上述稱重過程的特定工作狀態，我們有理由認為是屬于 OIML R51《自動分檢衡器Automatic catchweighing instruments(catchweigher)》，（如果直譯則是《自動抓捕衡器》）。集裝箱稱重系統的吊具和稱重部分共用相同的部件，應該歸在其中的車輛組合式衡器一類較為合適，但屬于OIML R51 中的 Y 類衡器應是*的。在檢測方法上應采用 Y 類衡器中包括非自動（靜態）運行模式與自動運行模式的檢測，影響因子及靜態標定試驗采用非自動（靜態）運行模式，工作狀態稱量采用自動運行模式。

 

（3）車載式自動檢重秤與車輛組合自動檢重秤的區別

車載式自動檢重秤——專為某種特殊用途設計的牢固地安裝在車輛上的完整的自動分檢衡器。例如裝在垃圾車上的垃圾秤，用于確定從一個容器（由承載器支撐）倒入車體的散裝物品的量。車輛組合自動檢重秤——其車輛和稱重部分共用相同的部件（杠桿、連接件和力轉換器等）的一種衡器。例如一種前置裝載機（前置裝載車輛）在裝散料時能確定鏟斗（承載器）內散料的裝入量。從上面的兩種不同的概念中，我們可以認為叉車秤是屬于車輛組合自動檢重秤，而目前用于餐廚車上的檢重秤以及垃圾車上安裝了稱重單元的檢重秤是屬于車載式自動檢重秤。

 

6. 非連續累計自動衡器產品的易混淆點 [3]

（1）概念 [4]非連續累計自動衡器——把一批散料分成若干份分立、不連續的被稱載荷，按預定程序依次稱量每份后分別進行累計，以求得該批物料總量的一種自動衡器。非連續累計自動衡器一般在市場上稱為累計料斗秤、散糧秤等，其檢測與準確度評定是按 OIML R107《非連續累計自動衡器（累計料斗秤）》

 

7中分級方法，即可分為 4 個級別，用符號表示為：0.2、0.5、1、2 級。

 

（2）非連續累計自動衡器與配料秤的區別

非連續累計自動衡器（OIML R107）由于沒有“用裝置控制一次（預定的且實際上恒定質量的）裝料總質量”的定量配料功能，雖然要求得裝料總質量，但無需控制每次料倉的裝料量。所以既不屬于集中式配料秤，又不屬于分布式配料秤，不能稱其為配料稱重及系統。

 

（3）自動定量裝車衡器的歸屬

前一段時期關于自動定量裝車衡器的歸屬問題在衡器行業爭論不休。實際上討論的焦點集中在該產品主要關注的是什么指標。根據鐵路或公路裝車的技術要求是需要按預定程序依次稱量每個料斗再進行累計，以求得該批物料總量。即要求的是該批物料的總質量，無需定量控制每次料斗的稱重值，所以應歸于非連續累計自動衡器。但是根據鐵路運輸的規定，為了考慮鐵路運輸的安全，每節車廂的總質量又有一個限定值。在定量裝車自動衡器產品中又有對每次料斗裝料限定值的功能。所以在行業討論該產品的標準與規程時，參照了 OIML R61《重力式自動裝料衡器》的要求增加了每次稱量的定值控制的技術指標與測試方法。但總體上說，該產品還是應該屬于非連續累計自動衡器范疇。

 

還有雖然自動定量裝車衡器的國家標準GB/T 35449-2017《自動定量裝車系統》在2018 年將正式實施，現在的問題是：在執行該標準的實際應用中，如果有些定量裝車稱重系統不需要控制每次料倉的裝料而只需要求得總質量的，我個人認為可以*按照 OIML R107 的測試方法，無需執行每次料斗裝料限定值的測試。

 

7. 連續累計自動衡器產品的易混淆點 [2]

連續累計自動衡器產品中易混淆的有兩個問題，個問題是定量皮帶秤中的定量控制功能要不要檢測，另一個問題是連續累計自動衡器是否僅僅指皮帶秤，到底有多少種產品。

建議 OIML R50 對于《連續累計自動衡器》的描述：無需中斷輸送帶的運動，而對輸送帶上的散狀物料進行連續稱量的自動衡器。（注： 在本建議中將連續累計自動衡器稱為“皮帶秤”）。

 

皮帶秤包括單速皮帶秤、變速或多速皮帶秤 [4]。

（1）配料皮帶秤（定量皮帶秤）的問題

建議 OIML R50《連續累計自動衡器》雖然是針對皮帶秤產品的，其中包括單速皮帶秤，

還包括了變速或多速皮帶秤。然而與常規無需控制物料輸送量的通過式皮帶秤不同的是，變速或多速皮帶秤是需要反饋控制物料輸送流量的，也就是我們常規稱作為的配料皮帶秤。配料皮帶秤的控制系統不僅和通常的皮帶秤一樣能顯示瞬時流量、累計流量和負荷率等參數外，還可根據物料的瞬間流量與設定值的偏差來調整給料量的大小，使瞬時流量達到或接近設定流量。配料皮帶秤一般常用的都有變頻器信號自動調速功能、手動自動切換功能，以組成定量給料自動調節閉環控制系統。

 

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因此配料皮帶秤除了要計量準確度指標外，還有一個很重要的指標必須檢測，就是控制準確度。本人在建議 OIML R50《連續累計自動衡器》工作組的多次征求意見中均提出，既然 OIML R50包括了變速皮帶秤，則必須增加控制準確度的檢測。我國的定量皮帶秤系列產品的國家標準 GB/T28017-2011《耐壓式計量給煤機》，行業標準 QB/T 5046-2017《定量皮帶秤》都已經將控制準確度的指標與檢測要求寫入。

 

（2）連續累計自動衡器不僅僅指皮帶秤

OIML R50《連續累計自動衡器》主要針對皮帶秤產品，但是顧名思義根據連續累計自動衡器名詞本身的概念出發，只要不中斷輸送運動，而對輸送的散狀物料進行連續稱量的自動衡器均可視作連續累計自動衡器。實際上除了皮帶秤以外，凡是符合上述計量原理的產品在國內外都有不少市場。例如沖量式流量計（沖板流量計）、螺旋給料秤、轉子給料機、連續式失重配料秤、滑槽秤、科里奧利質量流量計等等。在我國標準制定大提速的年代，我國衡器標準化技術委員會也響應號召，將連續累計自動衡器的產品列入了標準制定計劃，并已實施的標準的產品有：GB/T 31890-2015《電子螺旋秤》、GB/T 31130-2014《科里奧利質量流量計》、GB/T 35593-2017《滑槽秤》。這些產品的檢測與準確度評定均參考了 OIML R50《連續累計自動衡器》中分級并增加了自身*的測試方法。

 

結束語

衡器的內涵與類別隨著科學技術的發展而發生演變，本文根據作者多年從事衡器研發與檢測的經驗分門別類地闡述了易混淆的衡器概念與歸屬，目的是要呼吁我國衡器行業應緊跟科學技術的發展，使現代衡器與時俱進，跟上時代發展的需要。