المشكلات الشائعة في التحقق من أجهزة الوزن الكبيرة: موازين الشاحنات سعة 100 طن

تُصنّف الموازين المستخدمة في تسوية المعاملات التجارية كأدوات قياس تخضع للتحقق الإلزامي من قبل الدولة وفقًا للقانون. ويشمل ذلك موازين الرافعات، وموازين الطاولات الصغيرة، وموازين المنصات، وموازين الشاحنات. يجب أن يخضع أي ميزان يُستخدم في تسوية المعاملات التجارية للتحقق الإلزامي، وإلا فقد تُفرض عقوبات. ويتم التحقق وفقًا لـJJG 539-2016لائحة التحققلموازين رقمية مؤشرةويمكن تطبيق ذلك أيضاً على التحقق من موازين الشاحنات. ومع ذلك، توجد لائحة تحقق أخرى خاصة بموازين الشاحنات يمكن الرجوع إليها:JJG 1118-2015لائحة التحققلإلكترونيموازين الشاحنات(طريقة خلية الحمل)يعتمد الاختيار بين الاثنين على الوضع الفعلي، على الرغم من أنه في معظم الحالات يتم إجراء التحقق وفقًا لـ JJG 539-2016.

في JJG 539-2016، يكون وصف المقاييس كما يلي:

في هذه اللائحة، يشير مصطلح "الميزان" إلى نوع من أدوات الوزن غير الأوتوماتيكية (NAWI).

مبدأ: عند وضع حمولة على مستقبل الحمولة، يقوم مستشعر الوزن (خلية الحمل) بتوليد إشارة كهربائية. ثم يتم تحويل هذه الإشارة ومعالجتها بواسطة جهاز معالجة البيانات، ويتم عرض نتيجة الوزن بواسطة جهاز العرض.

بناء: يتكون الميزان من مستقبل الحمل، وخلية قياس الحمل، ومؤشر الوزن. وقد يكون ذا تصميم متكامل أو تصميم معياري.

طلب: تُستخدم هذه الموازين بشكل أساسي لوزن وقياس البضائع، ويتم تطبيقها على نطاق واسع في التجارة والموانئ والمطارات والتخزين والخدمات اللوجستية والتعدين، وكذلك في المؤسسات الصناعية.

أنواع المقاييس الرقمية: الموازين الإلكترونية للمقاعد والمنصات (يشار إليها مجتمعة باسم الموازين الإلكترونية للمقاعد/المنصات)، والتي تشمل: موازين حساب الأسعار, موازين الوزن فقط, موازين الباركود, موازين العد, مقاييس متعددة التقسيمات, مقاييس متعددة الفترات وما إلى ذلك؛موازين الرافعات الإلكترونية، والتي تشمل: مقاييس الخطاف, ميزان خطاف التعليق, موازين رافعة متحركة علوية, موازين القطار الأحادي وما إلى ذلك؛الموازين الإلكترونية الثابتة، والتي تشمل: ميزان الحفرة الإلكتروني, موازين إلكترونية مثبتة على السطح, موازين إلكترونية للقادوس وما إلى ذلك.

لا شك أن أدوات الوزن الكبيرة مثل موازين الحفر أو موازين الشاحنات تنتمي إلى فئة الموازين الإلكترونية الثابتة، وبالتالي يمكن التحقق منها وفقًا لـلائحة التحققلموازين رقمية مؤشرة(JJG 539-2016). بالنسبة للموازين ذات السعة الصغيرة، يُعد تحميل وتفريغ الأوزان القياسية أمرًا سهلاً نسبيًا. مع ذلك، بالنسبة للموازين الكبيرة التي يبلغ قياسها 3 × 18 مترًا أو التي تزيد سعتها عن 100 طن، يصبح التشغيل أكثر صعوبة. يُمثل الالتزام الصارم بإجراءات التحقق JJG 539 تحديات كبيرة، وقد يكون تنفيذ بعض المتطلبات مستحيلاً عمليًا. بالنسبة لموازين الشاحنات، يشمل التحقق من الأداء المترولوجي خمسة عناصر رئيسية: دقة ضبط الصفر ودقة الوزن الفارغ., الحمل اللامركزي (الحمل غير المركزي), وزن, الوزن بعد الوزن الفارغ, نطاق التكرار والتمييز. ومن بين هذه العمليات، يعتبر الحمل اللامركزي والوزن والوزن بعد التصفير والتكرار من العمليات التي تستغرق وقتاً طويلاً بشكل خاص.إذا تم اتباع الإجراءات بدقة، فقد يكون من المستحيل إتمام عملية التحقق من ميزان شاحنة واحد خلال يوم واحد. وحتى مع جودة التكرار، مما يسمح بتقليل عدد أوزان الاختبار والاستبدال الجزئي، تظل العملية صعبة للغاية.

7.1 الأدوات القياسية للتحقق

7.1.1 الأوزان القياسية
7.1.1.1 يجب أن تتوافق الأوزان القياسية المستخدمة للتحقق مع المتطلبات المترولوجية المحددة في JG99، ويجب ألا تتجاوز أخطاؤها 1/3 من الحد الأقصى للخطأ المسموح به للحمل المقابل كما هو محدد في الجدول 3.

7.1.1.2 يجب أن يكون عدد الأوزان القياسية كافياً لتلبية متطلبات التحقق من الميزان.

7.1.1.3 يجب توفير أوزان قياسية إضافية لاستخدامها مع طريقة نقطة التحميل المتقطعة للقضاء على أخطاء التقريب.

7.1.2 استبدال الأوزان القياسية
عند التحقق من الميزان في مكان استخدامه، استبدل الأحمال (الكتل الأخرى).

يمكن استخدام (بأوزان ثابتة ومعروفة) لاستبدال جزء من المعيار

الأوزان:

إذا تجاوزت قابلية تكرار الميزان 0.3e، فيجب أن تكون كتلة الأوزان القياسية المستخدمة على الأقل نصف السعة القصوى للميزان؛

إذا كانت قابلية تكرار الميزان أكبر من 0.2e ولكن ليس أكثر من 0.3e، فيمكن تقليل كتلة الأوزان القياسية المستخدمة إلى 1/3 من السعة القصوى للميزان؛

إذا لم تتجاوز دقة الميزان 0.2e، فيمكن تقليل كتلة الأوزان القياسية المستخدمة إلى 1/5 من السعة القصوى للميزان.

يتم تحديد قابلية التكرار المذكورة أعلاه عن طريق تطبيق حمل يبلغ حوالي نصف سعة الميزان القصوى (سواء كانت أوزانًا قياسية أو أي كتلة أخرى ذات وزن ثابت) على مستقبل الحمل ثلاث مرات.

إذا كانت دقة القياس تتراوح بين 0.2 × 10⁻³ و0.3 × 10⁻¹⁵ كجم، فسيلزم استخدام 33 طنًا من الأوزان القياسية. أما إذا تجاوزت دقة القياس 15 كجم، فسيلزم استخدام 50 طنًا من الأوزان. سيكون من الصعب على معهد التحقق إحضار 50 طنًا من الأوزان إلى الموقع للتحقق من الميزان. في حال إحضار 20 طنًا فقط، يُفترض أن دقة قياس الميزان ذي سعة 100 طن لا تتجاوز 0.2 × 10⁻¹⁵ كجم. يبقى تحقيق دقة قياس تصل إلى 10 كجم أمرًا مشكوكًا فيه، ويمكن للجميع إدراك التحديات العملية. علاوة على ذلك، على الرغم من انخفاض إجمالي كمية الأوزان القياسية المستخدمة، إلا أنه لا يزال يتعين زيادة الأحمال البديلة بشكل متناسب، وبالتالي يبقى إجمالي حمل الاختبار دون تغيير.

1. اختبار نقاط الوزن

للتحقق من الوزن، يجب اختيار خمس نقاط تحميل مختلفة على الأقل. تشمل هذه النقاط الحد الأدنى لسعة الميزان، والحد الأقصى لسعته، وقيم التحميل التي تتوافق مع التغيرات في الحد الأقصى للخطأ المسموح به، أي نقاط الدقة المتوسطة: 500e و2000e. بالنسبة لميزان شاحنة حمولته 100 طن، حيث e = 50 كجم، فإن هذا يتوافق مع: 500e = 25 طنًا., 2000e = 100 t. تمثل النقطة 2000e أقصى سعة للمقياس، وقد يكون اختبارها صعباً من الناحية العملية. علاوة على ذلك،عمليات الوزن بعد التصفيريتطلب الأمر تكرار عملية التحقق في جميع نقاط التحميل الخمس. لا تستهين بحجم العمل المطلوب في نقاط المراقبة الخمس، فالعمل الفعلي للتحميل والتفريغ كبير جدًا.

2. اختبار الحمل اللامركزي

7.5.11.2 الحمل اللامركزي والمساحة

أ) بالنسبة للمقاييس التي تحتوي على أكثر من 4 نقاط دعم (N > 4): يجب أن يكون الحمل المطبق على كل نقطة دعم مكافئًا لـ 1/(N–1) من أقصى سعة للميزان. يجب تطبيق الأوزان بالتتابع فوق كل نقطة دعم، ضمن مساحة تساوي تقريبًا 1/N من مساحة استقبال الحمل. إذا كانت نقطتا الدعم متقاربتين جدًا، فقد يصعب تطبيق الاختبار كما هو موضح أعلاه. في هذه الحالة، يمكن مضاعفة الحمل على مساحة تساوي ضعف المسافة على طول الخط الواصل بين نقطتي الدعم.

ب) بالنسبة للمقاييس التي تحتوي على 4 نقاط دعم أو أقل (N ≤ 4): يجب أن يكون الحمل المطبق مكافئًا لثلث سعة المقياس القصوى.

ينبغي تطبيق الأوزان بشكل متتابع داخل منطقة تساوي تقريبًا ربع مساحة مستقبل الحمل، كما هو موضح في الشكل 1 أو تكوين مكافئ تقريبًا للشكل 1.

 

بالنسبة لميزان شاحنات حمولته 100 طن، بأبعاد 3 × 18 مترًا، يوجد عادةً ثماني خلايا قياس على الأقل. بتقسيم الحمولة الإجمالية بالتساوي، يلزم تطبيق 14.28 طنًا تقريبًا (100 ÷ 7) على كل نقطة ارتكاز. من الصعب للغاية وضع 14 طنًا من الأوزان على كل نقطة ارتكاز. حتى لو أمكن تكديس الأوزان، فإن تحميل وتفريغ هذه الأوزان الضخمة بشكل متكرر يتطلب جهدًا كبيرًا.

3. طريقة تحميل التحقق مقابل التحميل التشغيلي الفعلي

من منظور أساليب التحميل، يُشابه التحقق من موازين الشاحنات التحقق من موازين السعة الصغيرة. مع ذلك، خلال التحقق الميداني من موازين الشاحنات، تُرفع الأوزان عادةً وتوضع مباشرةً على منصة الميزان، على غرار الإجراء المُتبع في اختبارات المصنع. تختلف هذه الطريقة في تطبيق الحمل اختلافًا كبيرًا عن التحميل التشغيلي الفعلي لميزان الشاحنات. فالوضع المباشر للأوزان المرفوعة على منصة الميزان لا يُولّد قوى صدم أفقية، ولا يُفعّل أجهزة التوقف الجانبية أو الطولية للميزان، ويُصعّب اكتشاف تأثير مسارات الدخول/الخروج المستقيمة وأجهزة التوقف الطولية عند طرفي الميزان على أداء الوزن.

عملياً، لا يعكس التحقق من الأداء القياسي باستخدام هذه الطريقة الأداء الفعلي في ظروف التشغيل الحقيقية بشكل كامل. ومن غير المرجح أن يكشف التحقق القائم فقط على طريقة التحميل غير التمثيلية هذه عن الأداء القياسي الحقيقي في ظروف العمل الفعلية.

وفقًا لـ JJG 539-2016لائحة التحققلموازين رقمية مؤشرةينطوي استخدام الأوزان القياسية أو الأوزان القياسية بالإضافة إلى بدائل للتحقق من الموازين ذات السعة الكبيرة على تحديات كبيرة، بما في ذلك: عبء العمل الكبير, كثافة عمالة عالية, ارتفاع تكلفة نقل الأوزان, وقت التحقق الطويل, مخاطر السلامةوما إلى ذلك.تُشكّل هذه العوامل صعوبات كبيرة أمام التحقق الميداني. في عام 2011، تولى معهد فوجيان للمقاييس مشروع تطوير الأدوات العلمية الرئيسية على المستوى الوطني.تطوير وتطبيق أجهزة قياس الأحمال عالية الدقة لموازين الوزنجهاز قياس حمولة الميزان المُطوَّر هو جهاز تحقق مساعد مستقل متوافق مع معيار OIML R76، مما يتيح التحقق الدقيق والسريع والمريح من أي نقطة تحميل، بما في ذلك الوزن الكامل، وعناصر التحقق الأخرى لموازين الشاحنات الإلكترونية. وبناءً على هذا الجهاز، تم اعتماد معيار JJG 1118-2015.لائحة التحققلموازين الشاحنات الإلكترونية (طريقة قياس الحمولة)تم تنفيذه رسمياً في 24 نوفمبر 2015.

لكلتا طريقتي التحقق مزاياها وعيوبها، ويجب أن يتم الاختيار عملياً بناءً على الوضع الفعلي.

مزايا وعيوب نظامي التحقق:

JJG 539-2016 المزايا: 1. يستخدم الأحمال القياسية أو بدائل أفضل من فئة M2،السماح لقسم التحقق من من المتوقع أن يصل حجم موازين الشاحنات الإلكترونية إلى 500-10000.2. تتمتع الأجهزة القياسية بدورة تحقق مدتها عام واحد، ويمكن إتمام تتبع الأجهزة القياسية محليًا في معاهد القياس على مستوى البلديات أو المقاطعات.

العيوب: عبء عمل كبير للغاية وكثافة عمل عالية; ارتفاع تكلفة تحميل وتفريغ ونقل الأوزان; انخفاض الكفاءة وضعف أداء السلامة; مدة التحقق طويلة؛ وقد يكون الالتزام الصارم بها صعباً من الناحية العملية.

JJG 1118 المزايا: 1. يمكن نقل جهاز قياس حمولة الميزان وملحقاته إلى الموقع في مركبة واحدة ذات محورين.2. انخفاض كثافة العمالة، وانخفاض تكلفة نقل البضائع، وكفاءة التحقق العالية، وأداء السلامة الجيد، ووقت التحقق القصير.3. لا حاجة لتفريغ/إعادة تحميل البيانات للتحقق.

العيوب: 1. باستخدام ميزان الشاحنات الإلكتروني (طريقة قياس الحمولة)،لا يمكن لقسم التحقق أن يصل إلا إلى 500-3000.2. يجب أن يقوم ميزان الشاحنات الإلكتروني بتثبيت جهاز قوة رد الفعلe (عارضة ناتئة) متصلة بالأعمدة (إما أعمدة خرسانية ثابتة أو أعمدة هيكلية فولاذية متحركة).3. بالنسبة للتحكيم أو التقييم الرسمي، يجب أن يتبع التحقق JJG 539 باستخدام الأوزان القياسية كأداة مرجعية. 4. تتمتع الأدوات القياسية بدورة تحقق مدتها ستة أشهر، ولم تقم معظم معاهد القياس الإقليمية أو البلدية بإنشاء إمكانية التتبع لهذه الأدوات القياسية؛ يجب الحصول على إمكانية التتبع من المؤسسات المؤهلة.

يعتمد JJG 1118-2015 جهاز تحقق مساعد مستقل موصى به من قبل OIML R76، ويعمل كمكمل لطريقة التحقق من موازين الشاحنات الإلكترونية في JJG 539-1997.ينطبق على موازين الشاحنات الإلكترونية ذات السعة القصوى ≥ 30 طنًا، وقسم التحقق ≤ 3000، عند مستويات الدقة المتوسطة أو العادية. لا ينطبق على موازين الشاحنات متعددة الأقسام أو متعددة النطاقات أو الإلكترونية المزودة بأجهزة عرض موسعة.