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解读《装载机电子秤》检定规程中
衡器的工作原理及单次称量误差的确定
张树芳 河北省计量检测技术中心
［摘　　要］ 本文介绍了前置轮式装载机电子秤的工作原理及单次称量误差的 确定。对称量结果的
有效性进行了说明。
［关键词］ 检定规程；工作原理；单次称量误差；称 量结果的有效性。
一、装载机电子秤工作原理
轮式装载机是通过安装在前端一个完整的铲斗支承 结构和连杆，随机器向前运动进行装卸或挖
掘，以及提升、运输和卸载的轮胎机械。轮式装载机见图1- 1。
图1-1 轮式装载机
轮式装载机是在行进中铲装、运送、卸载的自走式工程机械 。装载 机自重大,轴距短,且始终
处于流动作业状态,难以用固定位置的衡器对它所载货物进行称量。以装载机 的部分部件作为力传递
机构，在提升臂举升时连通传感器，并通过智能显示终端将装载机的自动称量过程 用图形（或数据）
显示出来，确定铲斗（承载器）内散料的装入量，可以实现将数据累计并打印，也可以 通过网络或
GPS定位系统进行称重数据传输。这种即有车辆结构又融合了电子秤结构的工程机械车辆组 合秤是
自动分检衡器中车辆组合衡器的一种型式。前置轮式装载机电子秤是车辆组合衡器的典型应用。欧
洲在上个世纪七十年代就有了装载机电子秤。装载机电子秤在我国的使用越来越广泛，国家计量检
定规程 JJG 1123-2016《装载机电子秤》的发布和实施。对企业生产和计量部门开展检定提供了 技术
依据。规程包含了引言、范围、引用文件、术语和计量单位、概述、计量性能要求、通用技术要求< br>以及计量器具控制部分。计量性能要求中的单次称量、偏载测试、倾斜测试、交替变换运行速度测
试参考了OIML R51《自动分检衡器(2006年版)》(Automatic catchweighing instruments（2006E）)国
际建议中Y类车辆组合自动 衡器中有关内容。
装载机电子秤称重模式目前主要是压力测量模式。 轮式装载机在作业时，铲斗的提升 是通过液

压系统中的动臂油缸驱动提升臂，铲斗的转动是通过液压系统中的转动油缸，两 者共同作用从而实
现了铲斗的提升和转动。 而油缸中的压力与铲斗中的散料重量之间存在一定的函数关 系，当装载机
处于水平位置状态，由力矩平衡原理得出，装载机的提升臂长度L,散料重量W，它们的乘 积W×L
等于提升臂缸内的压力P,与提升活塞横截面积S、提升臂作用点距离的乘积，简化后，散料重 量W
与提升缸的压力为正比
W=（k）×P （1）
式中 k为系数
从（1）式中得知，只要测得提升臂在某一水平位置或在水平位置附近的一段位置提升缸中的压 力，
便可以知道铲斗中散料重量W。
以上是静态条件下的受力分析，当提升臂在匀速时，提升臂 长度为L时的重量W1为
W
1
=W×V×T （2）
式中：W—散料重量
V—提升臂速度
T—工作时间
但在实际工作中，提升臂是不均速的，速度可能波动变化，因此单位时间dt内的提升臂长 度为
L时的重量W1（t）为
W
1
（t）=W（t）×V（t）×dt （3）
因此一段时间t内总重量为
=W
1
(
t
)
式 中：W（t）—瞬时重量
V（t）—提升臂速度
∫
t
0
W=
(
t
)
dt
∫
t
0
W(
t
)
×v
(
t
)
dt
W1（t）—单位瞬时总重量
为了准确知道提升臂的位置，还需要有一套测量提升臂位置的位置传感器（ 或角度传感器）来
测量提升臂的位置，即提升臂在一段时间内的重量。除测量重量外，还要对速度进行测 量，从而准
确地得出提升臂在接近水平位置的时间时的总重量。由于提升臂位置较难知道何时是水平位置 ，因
此可以采用一个相对应位置来确定一段区间，依此区间的相对位置的时间来确定提升臂的某一个位< br>置并通过数学模型用智能仪器内的计算器计算出准确重量。
图1-2为装载机电子秤称重结构示意 图

分配阀
图1-2 装载机电子秤称重结构示意图
二、单次称量的示值 误差
装载机电子秤在自动运行中，对于任意大于或等于最小秤量（Min）和小于或等于最大秤量（Ma x）
载荷的单次最大允许误差应符合表1-1的要求。
表1-1所列内容和非自动衡器的最大允 许误差要求类似，但是在判定方法上和非自动衡器是有
区别的。
表1-1 单次称量的最大允许误差
规程对单次称量示值误差的确定根据不同的状态有如下规定：
1.如果 装载机电子秤有一个用于显示实际分度值d≤0.2e示值装置（扩展指示装置），那么这
一装置就可用 来确定误差。如果使用扩展指示装置，应在检定证书中注明。
2.如果装载机电子秤实际分度值大于0. 2e且不具备扩展指示装置，为消除数字示值的化整误差，
其载荷的质量值应满足以下条件：
2 .1 如果最大允许误差绝对值为1.5e（或0.5e，2.5e），选择载荷的质量值应为检定分度值的整 数倍。
载荷的质量值是载荷的约定真值。例如：
例1，实际分度值d =检定分度值e 且d＞0.2e
Max =5t；d =e =50kg；准确度：Y（b）的装载机电子秤。