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衡器的发展方向

关键词:衡器,电子衡器

   衡器weighing machine)简单的来说就是计量器具的一个重要组成部分。衡器是质量计量仪器的简称,也就是主要用于确定物体质量的一种计量仪器。过去人们称计量为“度量衡”。所谓度,是指用尺(如古时的骨尺、牙尺及以后渐次问世的竹尺、木尺、皮尺、钢尺等)测量物体的长短;所谓量,是指用容器(如古时的合、升、斗、斛及以后使用的量桶、量杯等)测量物体的体积;所谓衡,则是指测量物体重量。衡,应始于原始社会末期,据史料记载距今已有4000多年,当时出现了物品交换,但计量方法则是靠眼看手摸;而作为计量重量的器具----衡器,在我国最早出现于夏朝;春秋战国时期已掌握了杠杆原理,战国中期在楚中一带已广泛使用天平和砝码称量黄金,但在相当长的时期内计量标准不一,较为混乱,直到秦统一天下后,于秦始皇二十六年实行商鞅变法(公元前221年),才统一了度量衡标准;

 机械衡器主要由杠杆系统、承重系统、示值系统和秤体安装装置等4部分组成。建国前,上海衡器业生产设备仅有台虎钳、手摇钻和锉刀等简易工具。当时生产台秤没有统一的工艺标准,各厂的零部件也不尽相同,全靠老师傅凭经验加工。杠杆刀(俗称刀子)和刀承均采用低碳钢锻打成形。成形后的刀子在杠杆体翻砂时一起浇铸,俗称“落砂刀”,然后再经人工锉削修正。刀子和刀承等零部件用煤炉和风箱淬火。秤的主柱和顶板则采用木料制作。民国38年,全行业仅有简易设备141台(只),最好的设备就是电动砂轮机和台式电钻。

 50年代中期开始,台秤的刀子材料改用优质碳素钢,刃口用铣床铣削而成,将刀柄车削成圆锥形插入杠杆上的锥孔,解决刀子定位和刀口平直的问题。刀承等部件改为冲压加工,保证了零部件的通用互换性,提高了工效。木质立柱和顶板一度用铁皮冷锻而成,后随着铸造技术的改进而改用铸铁,延长了秤的使用寿命。1956年,全行业有设备172台(只),其中钻床14台,车床30台,铣床5台,台式电钻36台。

50年代末至60年代初,机械衡器由台、案秤发展到地上衡、地中衡,秤的杠杆系统由单组杠杆发展为多组联接的杠杆系统;示值系统由单标尺发展到双标尺;秤体加工则不仅有铸造工艺,也有用型钢和钢板焊接或铆接的工艺。同期,各企业职工自制铜尺刻线机、“杠杆刀”铣床和“承重杠杆”钻床等一批专用设备,使一部分工序由手工改为机械加工,解决了通用设备不易加工的难题。60年代后期衡器零部件的热处理由氰化钠改为固体渗碳和碳氮共渗处理,相应的使用箱式电炉和井式电炉等设备。铸造工艺也由手工造型改为型板造型,铸造的质量和工效得到了提高。

60年代中后期,单纯的机械衡器已不适应工业过程控制自动化的要求,各种机电结合衡器便应运而生,机电结合衡器主要通过设有模——数转换装置(A/D转换)的称重控制显示器对工业过程控制实行自动化计量。

 80年代,模——数转换引入传感器技术,电子电路也从CMOSPMOS等分列元件发展到大规模集成电路,控制系统则由单板机发展到微电脑,由此而发展了全电子衡器。全电子衡器一般分为传感器、称重显示控制器和秤体几部分。除电子计价秤的秤体大部分采用工程塑料注塑成形外,其他电子衡器的秤体加工基本采用冲压、焊接和铆接等工艺。称重显示控制器的加工,分为程序编制设计与输入程序、电子线路板元件接插与焊接等步骤。80年代初期,程序全靠人工编制并输入秤的微电脑控制系统,电子线路板用手工焊接。80年代中后期,通过引进国外的先进技术与设备,电子计算机辅助设计系统CAD被用于程序的编制和输入,并直接采用仿真器调试程序。上海衡器业还建起了几条电子衡器生产流水线,它包括元器件的插件、波峰焊接、总装调试、高温老化、返修测试和检验包装等各道工序。

  为保证电子衡器的质量,各企业于80年代末陆续添置一批精密检测设备,有高压试验台、传感器测试仪、高精度稳压源、荷重测试台、示波器、高低温老化设备、电位差计和频率仪等。从国外引进的CPU自动故障检测仪,可对焊接后的电子衡器主机板自动作出故障检测。1990年,上海4家衡器厂有各类设备689台(套)。谈及衡器的发展方向,首先值得肯定的一点是:衡器的市场是中小型,尤其是电子衡器。

事实上,如今的衡器市场也是几乎被电子衡器所占据。那么衡器的发展方向,其实就是电子衡器的发展方向。

电子衡器之所以能占有那么份额的衡器市场,是因为它能顺应市场的需求。那么它的发展方向也该顺应市场潮流而走。而市场需求是变化的,是上进的。如此一来电子衡器的发展方向也该是上进的。

那么如何上进呢?

追求上进,需反省不足。目前为止,我国电子衡器的质量与国外知名品牌相比还有较大差距。其主要差距是技术与工艺不够先进,开发能力不足等。

认识不足之后,我们不难得出一条明确的电子衡器发展方向:上品种、上质量、上档次、上效益,以达到国际先进水平。

要把电子衡器发展到如此水平,便需要从衡器产品本身的细节上研发,提高和完善存在的不足。总结起来有五个方面:小型化、模块化、集成化、智能化、组合性。

具体来说这五个方面,要求是:

1)小型化:体积小、高度低、重量轻,即小、薄、轻。近几年新研制的电子平台秤结构充分体现了小薄轻的发展方向。

2)模块化。模块化的分体式秤体结构,不仅提高了产品的通用性、互换性和可靠性,而且也大大地提高了生产效率和产品质量。同时还降低了成本,增强了企业的市场竞争能力。

3)集成化。对于某些品种和结构的电子衡器,例如小型电子平台秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨道衡等,都可以实现秤体与称重传感器,钢轨与称重传感器,轨道衡秤体与铁路线路一体化。

4)智能化。电子衡器的称重显示控制器与电子计算机组合,利用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。使电子衡器在原有功能的基础上,增加推理、判断、自诊断、自适应、自组织等功能,这就是当今市场上采用微机化称重显示控制器的电子衡器与采用智能化称重显示控制器的电子衡器的根本区别。溯源系统的建立,将溯源系统与我们的电子秤组合,一旦发生相关事故,监管人员就能够通过该系统判断企业是否存在过失行为,企业内部也可借助该系统查找是哪个环节、哪个步骤出现了问题、责任人是谁,避免了由于资料不全、责任不明等给事故处理带来的困难,使问题得到更快解决,提高工作效率

5)组合性。在工业称重计量过程或工艺流程中,不少称重计量系统还要求具有可组合性,即测量范围等可以任意设定;硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整,硬件功能向软件方向发展;软件能按一定的程序进行修改和扩展;输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形码,并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。

总的来说,面对与国际先进水平的差距和我国国民经济持续发展的大好形势,我们的态度应该是明确的,就是要从观念上、技术上和管理上迅速赶上。

瞄准先进、与时俱进、迎挑战、开拓创新、以提高制造技术与制造工艺水平为突破口,提高批量生产能力,使我国的电子衡器走上健康持续发展的轨道。


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