確定系統(tǒng)精確度和可重復性
經(jīng)驗表明，完全由置于穩(wěn)固基礎上的稱重模塊支撐的料罐秤的精確度小于施加載荷（置于秤上的重量） 的 0.1%。如果這類秤經(jīng)過正確校準，就可以讀出置于其上面的重量的準確讀數(shù)。理論上，總負重量程的百分比應該等于總計數(shù)（增量）的百分比。圖 3-2 闡釋了這一關系。
梅特勒托利多稱重模塊：理想量程與計數(shù)次數(shù)
如果秤的計數(shù)次數(shù)為 1,000，總量程為 5,000 磅 [2000 千克]，那么每一次的計數(shù)應為 5 磅 [2 千克]。當把 2,500 磅 [1000 千克] 的重量置于秤上時，則計數(shù)次數(shù)應為 500。如果重量為 5,000 磅 [2000 千克]，則計數(shù)次數(shù)應為 1,000。不管是向秤上添加重量還是從秤上減去重量，這一關系都不會改。
如果秤未經(jīng)正確校準，這一理想的關系則未必正確。有四種主要的誤差會導致稱重不準：
?校準誤差
?線性誤差
?滯后誤差
?可重復性誤差
梅特勒托利多稱重模塊校準誤差
一些誤差是因為稱重設備沒有經(jīng)過正確校準。如果出現(xiàn)校準誤差（參見圖 3-3），計數(shù)次數(shù)與載荷的比
例仍是一條直線，因為這是在理想的秤狀況下。但是在滿載荷情況下，直線不能完全達到計數(shù)次數(shù)。重量和計數(shù)次數(shù)之間為線性關系，但并不準確無誤。這通常是由對秤進行電子校準時發(fā)生的誤差所致， 可以通過重新校準秤進行正。
線性誤差
線性指的是負載附加到秤上時，秤能夠保持計數(shù)次數(shù)與負載比例（圖中的一條直線）的一致性。如果
出現(xiàn)線性誤差，秤能夠在零載荷和滿載荷時正確讀數(shù)，但在兩點之間則無法正確讀數(shù)（請參見圖 3-4）。重量指示可能會高于實際重量（如圖所示），也可能會低于實際重量。
梅特勒托利多稱重模塊一般考慮因素
梅特勒-托利多 確定系統(tǒng)精確度和可重復性
滯后誤差
滯后指的是對于同一施加載荷的秤讀數(shù)的大差異，一個讀數(shù)通過從零增加負載得出，另外一個通過
從滿載減少負載得出。圖 3-5 所示為典型的滯后誤差。秤在零載荷和滿載荷時能夠準確讀數(shù)。逐漸向稱添加重量時，曲線低于直線，顯示的讀數(shù)過低。達到滿載后，重量逐漸減少，曲線高于直線，顯示的讀數(shù)過高。滯后指的是負載和卸載曲線之間的大差異；在本示例中出現(xiàn)在半載荷時。您應當采取一些措施來減少配料稱、填料稱和計數(shù)稱應用中的線性誤差和滯后誤差，特別是采用了全套秤的情況下。
梅特勒托利多稱重模塊可重復性誤差
可重復性指的是秤能夠在相同的環(huán)境狀況下多次添加或去除同樣的重量時顯示相同的讀數(shù)。它指的是
讀數(shù)之間的大差異，用施加載荷的百分比表示。例如，假設在量程 5,000 磅 [2500 千克] 的秤上放
置 10 次 5,000 磅 [2500 千克] 的重量，5,001 磅 [2500.5 千克] 為大讀數(shù)，而 5,000 磅 [2500 千克]
為小讀數(shù)?？芍貜托哉`差則為 1 磅 [0.5 千克]，或者是秤體的施加載荷 (A.L) 的 0.02% (1/5,000)。注意：帶有施加載荷的秤體的可重復性誤差，如果施加載荷減少一半，則可重復性誤差也要減半。

現(xiàn)實狀況下梅特勒托利多稱重模塊能夠獲得怎樣的精確度？
稱秤系統(tǒng)的精確度取決于所采用的稱重傳感器的質量。您能夠從秤系統(tǒng)獲得的佳狀態(tài)也只是達到稱重傳感器的性能額定值。以下是優(yōu)質的稱重傳感器的標準性能額定值：
? 非線性額定量程 (R.C.) 的 ±0.01%
?滯后：額定量程 (R.C.) 的 ±0.02%
? 綜合誤差：額定量程 (R.C.) 的 ±0.02% 到 0.03%
綜合誤差是由非線性和滯后聯(lián)合作用產(chǎn)生的誤差。圖 3-6 所示為稱重傳感器綜合誤差，即從零負載到額定量程之間的誤差帶。所有的重量讀數(shù)都應在該 ￡ 誤差帶范圍內(nèi)。理想情況下，秤系統(tǒng)的精確度可以達到甚至過系統(tǒng)中單個稱重傳感器的精確度（系統(tǒng)量程的 0.02%，甚**）。但是，在現(xiàn)實狀況下，精確度會受到環(huán)境因素和結構因素（如振動、溫度、活動至固定連接、管路以及模塊支撐完整
梅特勒托利多稱重模塊預測系統(tǒng)精確度
料罐秤的精確度由各種因素決定，包括儀表、稱重傳感器、安裝硬件、料罐設計、底座以及環(huán)境影響
因素。不同的應用要求不同的稱重精確度。精確的配料或填料過程需要的精確度高于散裝存儲操作。表 3-2 詳細介紹了四種稱重精確度，并列出了會影響料罐秤達到這些精確度的性能的因素。遵循下表
中列出的建議將有助于確保料罐秤達到理想的精確度。
梅特勒托利多稱重模塊系統(tǒng)精確度總結
系統(tǒng)的真實精確度只能在安裝了整個系統(tǒng)后通過測試和驗證才能確定。安裝完所有的管路和系統(tǒng)組件
后，添加校驗砝碼或其它物料直至秤達到滿載量程，以對容器進行“測試”。這樣可以避免產(chǎn)生累積壓力，同時使系統(tǒng)穩(wěn)定下來。系統(tǒng)穩(wěn)定后，測試幾次（從零負載到滿載量程）以確定系統(tǒng)的終性能。從零負載開始，一步一步添加已知砝碼，直至達到系統(tǒng)的滿載量程。記錄每一步的標重。然后在從系統(tǒng)中取下砝碼的間隔讀取重量讀數(shù)。要確定系統(tǒng)的實際誤差，請將標重讀數(shù)與秤上添加的實際重量進行對比。
稱重模塊靜態(tài)與動態(tài)載荷

在為某個應用程序選擇稱重模塊時，考慮如何為稱重模塊施加載荷非常重要。料罐、料斗、料倉以及容器上的大多數(shù)稱重模塊應用都使用靜態(tài)載荷。如果是靜態(tài)載荷的話，則幾乎或者根本不會對稱重模塊產(chǎn)生剪切力。像輸送裝置、管架、機械秤轉換等應用以及帶有高功率攪拌機和混合機的秤使用動態(tài)載荷。使用動態(tài)載荷，在將產(chǎn)品放在秤上或進行加工的過程中會將水平剪切力傳輸至稱重模塊。請參閱第 6 章“壓式稱重模塊”，了解稱重模塊懸掛的類型以及其應用參數(shù)。

采用多少個稱重模塊？

對于現(xiàn)有安裝而言，稱重模塊的數(shù)量取決于現(xiàn)有支撐的數(shù)量。如果一個料罐有四個支架，那么您就需要使用四個稱重模塊。
而對于新的安裝而言，好選擇三點支撐系統(tǒng)，因為其確保了在稱重模塊上分配正確的載荷。如果考慮風、流體晃動或者地震載荷因素，那么料罐可能需要四個或四個以上的支撐來另外加固，防止其傾斜。
大多數(shù)的秤應用都采用三個或者四個稱重模塊。梅特勒-托利多儀表可以計算四個、八個，甚至多的稱重模塊的輸出總和，但是出四個以后就很難達到平均分配重量以及調(diào)整移位。
要計算每個稱重模塊的必要量程，請用系統(tǒng)總量程除以支撐的數(shù)量?？偭砍桃獞冒踩禂?shù)，以防低估了重量或者重量分配不均。在第 6 章“壓式稱重模塊”和第 7 章“拉式稱重模塊”中講述了確定稱重模塊大小的程序。環(huán)境因素（如地震荷載和風力荷載）也會影響應用中稱重模塊的量程，請參見第 4 章“稱重模塊環(huán)境影響考慮因素”。
稱重模塊現(xiàn)場校準

另外一個要考慮的要素就是如何校準稱重模塊系統(tǒng)。如果您向現(xiàn)有料罐添加稱重模塊的話，可能需要改造料罐才能在上面懸掛合格的校驗砝碼。料罐至少要能夠支撐相當于產(chǎn)品凈重（規(guī)定量程）的 20%的重量。第 8 章“稱重模塊系統(tǒng)校準”中講述了一些現(xiàn)場校準的方法。
梅特勒托利多稱重模塊地震荷載
地震所產(chǎn)生的地震力是會影響料罐和料倉秤的強大的外力之一。地震指地面突然運動，它會對人造重 結構產(chǎn)生非常大的作用力。地震是由劇烈的火山噴發(fā)所致，但是常見且為嚴重的情況下，它們發(fā)生在地殼板塊的交界地帶。圖 4-2 中，每個點都表示 5 年內(nèi)發(fā)生的 4 級或 4 級以上的地震；一般來
說，點的排列格局板塊邊界相吻合。某些地方的地殼板塊間可能會發(fā)生水平或垂直滑動，長期以來由于板塊間的摩擦可以防止這種狀況的發(fā)生；潛在的能量聚積，終克服摩擦力，突然發(fā)生滑動，這樣
就造成了地震。地震波從震源向四外輻射，從而使地表發(fā)生水平運動，并在地表形成地面波；這樣地震就會同時發(fā)生水平運動和垂直運動，并對地表的設備和結構產(chǎn)生相應的作用力。
梅特勒托利多稱重模塊大環(huán)境考慮因素
過去 40 年里，結構抗震設計原理得到重大發(fā)展，并且隨著從各大地震中吸取的教訓不斷納入各種設計規(guī)范，該原理將繼續(xù)完善。世界范圍內(nèi)采用的設計規(guī)范很多，例如，美國廣泛采用 ICC 制定的國際建筑規(guī)范，而在整個歐洲則正在采用 CEN 制定的 EN1998 歐洲規(guī)范 8：結構抗震設計。由于液體在料罐中晃動會產(chǎn)生流體動力效應，因此在設計料罐時還要考慮到其它因素；已專門為這一狀況編寫了規(guī)范，表 4-1 中列出了一些與高位料罐相關的規(guī)范。
梅特勒托利多稱重模塊
EN1998-4 歐洲規(guī)范 8：結構抗震設計第 4 部分：料倉、料罐和管路 CEN
D100 用于儲水的焊接碳鋼料罐 AWWA
D103 用于儲水的工廠涂層栓接鋼制料罐 AWWA
NZSEE 準則 存儲料罐抗震設計建議 NZSEE
ACI 350.1 含液體的混凝土結構的抗震設計及說明 ACI
表 4-1：高位料罐防震設計相關的規(guī)范
幸運的是，大多數(shù)地震都發(fā)生在遠離人口聚集地和工業(yè)中心的偏遠地區(qū)，但也有很多重要的例外。如果秤所在的地區(qū)采用地震設計規(guī)范，那么秤的設計必須符合這些規(guī)范。需要考慮的因素有很多，包括需要對抗的地震的嚴重性和類型、距離已知斷層的距離、現(xiàn)場土壤/巖層的類型和深度、底座類型以及秤在建筑或結構中的位置、秤的大小和配置、存儲的物料的毒性和震后秤所需的環(huán)境。另外，許多國家要求必須由經(jīng)認證可以在該地區(qū)執(zhí)行工作的專業(yè)工程師來完成抗震設計。梅特勒-托利多認為，抗震設計必須由本地經(jīng)過認證的經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員根據(jù)本地條例及不同的情況來完成；我們的數(shù)據(jù)表為設計師提供進行此類分析所需的稱重傳感器及稱重模塊數(shù)據(jù)。
稱重模塊稱重系統(tǒng)性能
精確度、分辨率以及可重復性是衡量一個稱重系統(tǒng)性能的基本概念。精確度指的是秤儀表上的讀數(shù)與秤上放置的實際重量的接近程度。秤的精確度通常根據(jù)公認的標準來衡量，比如 NIST 認證的校驗砝碼。
分辨率指的是數(shù)字秤能夠檢測到的小的重量變化。分辨率根據(jù)增量大小進行衡量，取決于稱重傳感器和數(shù)字儀表的功能。數(shù)字重量儀表可能能夠顯示非常小的增量，比如 0.01 磅 [5 克]；但是這并不表
示系統(tǒng)的精確度達 0.01 磅 [5 克]。
圖 3-1 有助于您區(qū)分精確度和分辨率。即使儀表的分辨率為 0.01 磅 [0.005 千克]，重量度數(shù)的精確度也
不能達到 0.32 磅 [0.145 千克]。分辨率取決于儀表的電子電路。現(xiàn)在的許多工業(yè)儀表都可以都可以將稱
重傳感器信號分為 1,000,000 個刻度，并且實際可以顯示 100,000 個刻度。顯示的分辨率取決于儀表的分配方式。但是顯示增量的大小不能使秤精確到該增量。
梅特勒-托利多有多少個稱重模塊？
可重復性指的是當在秤上放置相同的重量時，稱能夠顯示相同的重量讀數(shù)。這在配料和填料應用中尤
為重要，每一批都需要相同量的物料。可重復性和精確度是緊密相關的。您所擁有的系統(tǒng)可重復，卻
未必準確；但是系統(tǒng)只有在可重復的情況下才能準確。
以下因素會影響稱重模塊稱重系統(tǒng)的精確度和可重復性。稍候本手冊對其進行了詳細說明。
?環(huán)境因素：風力、地震力、溫度、振動
?稱重模塊系統(tǒng)支撐結構
?料罐和容器設計
?管路設計（活動至固定連接）
?稱重傳感器和終端的質量
?稱重傳感器總量程
?校準
?操作 / 裝運因素

壓式稱重模塊和拉式稱重模塊
稱重模塊分為兩種基本類型：
壓式稱重模塊旨在在稱重模塊頂部安裝料罐或其它結構。拉式稱重模塊用于在稱重模塊上懸掛料罐或
一 其 它 結 構 。
您應該采用壓式稱重模塊還是拉式稱重模塊，這取決于具體的應用。表 3-1 簡要介紹了影響稱重模塊選擇的一般設計考慮因素。
考慮因素
壓式稱重模塊與拉式稱重模塊的對比
設計考慮因素 壓式稱重模塊 拉式稱重模塊
地面空間 需要足夠的地面空間來容納料罐。料罐周圍可
能需要緩沖空間。 無需地面空間，并且可以懸掛起來，從而在料
罐下方自由移動。
結構限制 不牢固的地面可能需要另外加固，或者特別進行安裝， 從而能夠承受料罐裝滿物料后的
重量。 不牢固的頂部支撐/天花板可能需要另外加固， 或者進行特別安裝，從而能夠承受料罐裝滿物
料后的重量。
重量限制 一般情況下無限制。甚至連載荷分配本身都帶有三個容器支撐，如果數(shù)量過四個就難達
到限制值。 拉式稱重模塊大可承受 20,000 磅 [10 噸] 的重量。這一限制和結構因素會限制張力系統(tǒng)的
容量。
稱重傳感器校準 設計可能會有所不同，并且必須考慮地面的傾斜度、可用的支撐梁以及料罐的大小、形狀和
狀況。 元件校準不會有太大差別，因為拉式桿和其它支撐設備往往支持大多數(shù)傾斜度。



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