千分之一的聯(lián)想

      1982年，我看到在“Bulk solids handling”（固體散料輸送）1981年第5期上發(fā)表的一篇論文“Belt Weighing Test Facility at Warren Spring Laboratory”（在沃倫斯普林試驗(yàn)室的皮帶秤試驗(yàn)裝置)），非常振奮。因?yàn)槲易约涸谏a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作過(guò)多次物料試驗(yàn)，對(duì)這項(xiàng)工作的艱難體會(huì)非常深。比如在一條每小時(shí)輸送量?jī)H50t/h的皮帶秤上，作一次2t左右的物料試驗(yàn)就要8個(gè)年輕力壯的小伙子干2個(gè)小時(shí)才能得出一個(gè)物料試驗(yàn)數(shù)據(jù)。而在沃倫斯普林的試驗(yàn)裝置上，可提供物料自動(dòng)循環(huán)及稱重操作，皮帶速度最高達(dá)到4.2m/s，最大輸送量達(dá)到720t/h。這個(gè)試驗(yàn)室是前英國(guó)國(guó)家工業(yè)部和幾家皮帶秤生產(chǎn)廠聯(lián)合投資20萬(wàn)英磅、占地500m2建成的。而更令人瞠目結(jié)舌的是，建這一套試驗(yàn)裝置的目的是對(duì)影響稱量準(zhǔn)確度的各種變量，如托輥傾角、皮帶張力、皮帶速度、料層厚度進(jìn)行分析研究，以便提出供貿(mào)易計(jì)量用千分之一準(zhǔn)確度的電子皮帶秤設(shè)計(jì)方案。

      千分之一，電子皮帶秤，有沒(méi)有搞錯(cuò)啊，那個(gè)年代（三十幾年前），1%準(zhǔn)確度的電子皮帶秤都找不到，還提千分之一，是不是地磅?。?/span>

      1982年，我寫(xiě)了一篇《電子皮帶秤的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)》的文章，發(fā)表在《自動(dòng)化儀表》雜志1982年第5期上，其中也談到國(guó)外重視皮帶秤基礎(chǔ)理論研究工作，如英國(guó)就在沃倫斯普林試驗(yàn)室建成了皮帶秤試驗(yàn)裝置，其目標(biāo)是提出供貿(mào)易計(jì)量用千分之一準(zhǔn)確度的電子皮帶秤設(shè)計(jì)方案。1985年，我又在《自動(dòng)化儀表》雜志1985年第1期上發(fā)表了《皮帶秤試驗(yàn)裝置》，對(duì)包括沃倫斯普林試驗(yàn)室在內(nèi)的國(guó)外皮帶秤試驗(yàn)裝置和建在衡陽(yáng)運(yùn)輸機(jī)械總廠的國(guó)內(nèi)皮帶秤試驗(yàn)裝置作了全面的介紹。

      時(shí)間過(guò)去了三十年，自己寫(xiě)過(guò)的資料內(nèi)容很多都已經(jīng)忘掉了。包括沃倫斯普林，包括那千分之一。

      時(shí)間到了2014年2月，我有幸參加了在南京三埃工控股份有限公司陣列式皮帶秤“OIML認(rèn)證”現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)座談會(huì)。南京三埃工控股份有限公司陣列式皮帶秤向英國(guó)國(guó)家計(jì)量局（NMO）申請(qǐng)即將頒布的OIML R-50等級(jí)（0.2級(jí)）證書(shū)，申請(qǐng)工作的模擬實(shí)驗(yàn)部分2013年已在英國(guó)完成?，F(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)是申請(qǐng)工作未完成的一部分，也是最關(guān)鍵的一部份測(cè)試工作。英國(guó)國(guó)家計(jì)量局（NMO）按照OIML R-50皮帶秤國(guó)際建議的指標(biāo)及檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試按三個(gè)帶速，每個(gè)帶速又按最大、中等、最小各三種流量每2次一組進(jìn)行物料的重復(fù)性及準(zhǔn)確度誤差試驗(yàn)，一共要進(jìn)行18次物料試驗(yàn)，每次物料量為22t左右。

      允許誤差是多少呢？由于是“OIML認(rèn)證”，屬于“型式評(píng)價(jià)”、“檢定”的要求，對(duì)0.2級(jí)秤來(lái)說(shuō)是千分之一！也就是說(shuō)，這18次實(shí)物校驗(yàn)，每一次的誤差都不能超過(guò)千分之一。而試驗(yàn)結(jié)果，不但每一次的誤差都不超過(guò)千分之一，而且除了少數(shù)幾次的誤差為萬(wàn)分之八、萬(wàn)分之六以外，絕大多數(shù)的物料試驗(yàn)誤差都不超過(guò)萬(wàn)分之五。這說(shuō)明什么問(wèn)題呢？單就“OIML認(rèn)證”現(xiàn)場(chǎng)物料試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，如果未來(lái)OIML R-50等級(jí)提高到0.1級(jí)，那么陣列式皮帶秤稍加改進(jìn)，能夠達(dá)到0.1級(jí)皮帶秤的準(zhǔn)確度指標(biāo)。

      對(duì)于高準(zhǔn)確度皮帶秤，有人曾懷疑其必要性：皮帶秤搞那么高的準(zhǔn)確度有什么用？有人又曾以控制衡器的準(zhǔn)確度達(dá)不到來(lái)否定它。皮帶秤高準(zhǔn)確度的需求早已被市場(chǎng)上港口貿(mào)易計(jì)量、鋼鐵工廠能源計(jì)量等眾多需求所證實(shí)，而這次做0.1級(jí)物料試驗(yàn)用的控制衡器（40t料斗秤）是經(jīng)江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院檢測(cè)并出具“校準(zhǔn)證書(shū)”的，而江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院是《中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家委員會(huì)》（CNAS）批準(zhǔn)授權(quán)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)。由于CNAS與ILAC（國(guó)際實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可合作組織）簽有“互認(rèn)協(xié)議”，江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院出具的“校準(zhǔn)證書(shū)”為英國(guó)國(guó)家計(jì)量局（NMO）所接受。據(jù)介紹，對(duì)40t料斗秤給出的指標(biāo)是：其擴(kuò)展不確定度U（k=2)：10t測(cè)量點(diǎn)為2kg，20t測(cè)量點(diǎn)為3kg，按我的理解，對(duì)20t的物料試驗(yàn)，這表示有95%的可能性誤差為3kg。所以40t料斗秤及量傳系統(tǒng)的合法性也經(jīng)過(guò)英國(guó)國(guó)家計(jì)量局（NMO）的高級(jí)認(rèn)證工程師Gregory Glas驗(yàn)證。

      從南京三埃工控股份有限公司的“QPS皮帶秤全性能實(shí)驗(yàn)室”，到陣列式皮帶秤，再到CNAS與ILAC的“互認(rèn)協(xié)議”，所體現(xiàn)出來(lái)的都是中國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展，科研能力的大幅提升和科技實(shí)力的快速增長(zhǎng)，這才有了中國(guó)電子皮帶秤產(chǎn)品即將頒布的OIML R-50等級(jí)（0.2級(jí)）證書(shū)的申請(qǐng)和測(cè)試工作。

      現(xiàn)場(chǎng)座談會(huì)上，大家談到沃倫斯普林試驗(yàn)室曾提出的目標(biāo)他們沒(méi)能達(dá)到，而現(xiàn)在沃倫斯普林試驗(yàn)室可能早已不復(fù)存在（這次來(lái)華的英國(guó)國(guó)家計(jì)量局NMO的高級(jí)認(rèn)證工程師Gregory Glas就不知道這個(gè)試驗(yàn)室）。但三十年后，中國(guó)科技人員在占地面積更大、試驗(yàn)項(xiàng)目更多、試驗(yàn)設(shè)施更完善的試驗(yàn)室里默默無(wú)聞地工作，正在朝著沃倫斯普林試驗(yàn)室曾提出的目標(biāo)——提出供貿(mào)易用千分之一準(zhǔn)確度的電子皮帶秤設(shè)計(jì)方案前進(jìn)，也許他們離這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)不遠(yuǎn)了，或許離這個(gè)目標(biāo)近在咫尺了。但我們還需努力，“做世界上好的皮帶秤”是中國(guó)企業(yè)的目標(biāo)！