稱重傳感器NTEP與OIML認(rèn)證誤差計(jì)算上的區(qū)別
近年來，我國稱重傳感器生產(chǎn)企業(yè)為與國際市場融合參與國際競爭主要進(jìn)行兩種國際認(rèn)證，一種是OIML認(rèn)證，一種NTEP認(rèn)證?，F(xiàn)今稱重傳感器廠家在這兩種認(rèn)證中做的比較多的是OIML認(rèn)證，大家對OIML認(rèn)證也都比較熟悉，我們國家的稱重傳感器國家標(biāo)準(zhǔn)和檢定規(guī)程都是根據(jù)國際法制計(jì)量組織出版的OlML R60：2000修訂的。而NTEP認(rèn)證稱重傳感器廠家相對做的比較少，一個(gè)是NTEP認(rèn)證主在是針對美國的市場，二是NTEP的各種誤差計(jì)算方法與OIML也有點(diǎn)差異。下面主要討論OIML和NTEP兩種認(rèn)證在誤差計(jì)算方法上的一些區(qū)別。
一、準(zhǔn)確度等級區(qū)別
OIML：規(guī)定稱重傳感器分為A、B、C、D四個(gè)準(zhǔn)確度等級；
NTEP：規(guī)定稱重傳感器分為I、II、III、IIIL、IIII五個(gè)準(zhǔn)確度等級。
二、PLC分配系數(shù)區(qū)別
OIML：如制造廠無特殊規(guī)定，PLC=0.7；
NTEP：規(guī)定單傳感器系統(tǒng)（“S”），PLC=0.7；多傳感器系統(tǒng)“M”，PLC=1.0。
三、zui大允許誤差區(qū)別，OIML 以C級傳感器為例，NTEP以III級、IIIL級為例
1、傳感器誤差
表1
| OIML | ||||
| zui大允許誤差 | 載荷，m | |||
| Mpe | A級 | B級 | C級 | D級 |
| PLC×0.5V | 0≤m≤50000V | 0≤m≤5000V | 0≤m≤500V | 0≤m≤50V |
| PLC×1.0V | 50000V＜m≤200000V | 5000V＜m≤20000V | 500V＜m≤2000V | 50V＜m≤200V |
| PLC×1.5V | 200000V＜m | 20000V＜m≤100000V | 2000V＜m≤10000V | 200V＜m≤1000V |
表2
| NTEP III級 | ||||
| 傳感器誤差 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | ||
| PLC=0.7 | PLC=1.0 | |||
| 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | |
| 0–500V | 0.35V | 0–500V | 0.50V | |
| 501–2000V | 0.70V | 501–2000V | 1.00V | |
| 2001–4000V | 1.05V | 2001–4000V | 1.50V | |
| 4001–10000V | 1.75V | 4001–10000V | 2.50V | |
| NTEP IIIL級 | ||||
| 傳感器誤差 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | ||
| PLC=0.7 | PLC=1.0 | |||
| 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | |
| 0–500V | 0.35V | 0–500V | 0.50V | |
| 501–2000V | 0.70V | 501–2000V | 1.00V | |
| 以此類推，負(fù)荷每增加500Vzui大允許誤差增加0.35V（直至負(fù)荷zui大到10000V） | 以此類推，負(fù)荷每增加500Vzui大允許誤差增加0.5V（直至負(fù)荷zui大到10000V） | |||
?。?）從表1和表2比較可以看出，OIML C級和NTEP III級單傳感器系統(tǒng)PLC一樣都等于0.7，傳感器誤差也基本一樣，主要一點(diǎn)區(qū)別NTEP III級單傳感器系統(tǒng)傳感器誤差帶比OIML C級多分了一個(gè)誤差帶2001–4000V；
?。?）因NTEP III級單傳感器系統(tǒng)傳感器誤差帶比OIML C級多分了一個(gè)誤差帶2001–4000V，所以zui大允許誤差也略有區(qū)別，前面0–4000V與OIML C級zui大允許誤差一樣；而后4001–10000Vzui大允許誤差為1.75V；
?。?）NTEP III級單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)的傳感器誤差因兩者PLC的取值不同，一個(gè)PLC=0.7，一個(gè)PLC=1.0，所以NTEP III級多傳感器系統(tǒng)的傳感器zui大允許誤差每一級都要比NTEP III級單傳感器系統(tǒng)的寬；
?。?）NTEP IIIL級與OIML的傳感器誤差區(qū)別就比較大了，NTEP IIIL級負(fù)荷以500V為單位誤差逐級遞增，直至zui大10000V為止。NTEP IIIL級單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)的傳感器誤差的區(qū)別也在于兩者PLC的取值不同而不同。
2、重復(fù)性誤差
表3
| NTEP III級 | ||||
| 重復(fù)性誤差 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | ||
| PLC=0.7 | PLC=1.0 | |||
| 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | |
| 0–500V | 0.70V | 0–500V | 1.00V | |
| 501–2000V | 1.40V | 501–2000V | 2.00V | |
| 2001–4000V | 2.10V | 2001–4000V | 3.00V | |
| 4001–10000V | 3.50V | 4001–10000V | 5.00V | |
| NTEP IIIL級 | ||||
| 重復(fù)性誤差 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | ||
| PLC=0.7 | PLC=1.0 | |||
| 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | 負(fù)荷 | zui大允許誤差 | |
| 0–500V | 0.70V | 0–500V | 1.00V | |
| 501–2000V | 1.40V | 501–2000V | 2.00V | |
| 以此類推，負(fù)荷每增加500Vzui大允許誤差增加0.70V（直至負(fù)荷zui大到10000V） | 以此類推，負(fù)荷每增加500Vzui大允許誤差增加1.00V（直至負(fù)荷zui大到10000V） | |||
?。?）OIML：重復(fù)性誤差和傳感器誤差的的zui大允許誤差是一樣的（見表1）。
?。?）NTEP：重復(fù)性誤差的zui大允許誤差是線性誤差的zui大允許誤差的2倍（見表3）。
3、溫度對zui小靜負(fù)荷輸出的影響
?。?）OIML：溫度對zui小靜負(fù)荷輸出的影響允差為0.7Vmin/5℃。
?。?）NTEP III級：單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)溫度對zui小靜負(fù)荷輸出的影響允差都為0.7Vmin/5℃。
?。?）NTEP IIIL級：單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)溫度對zui小靜負(fù)荷輸出的影響允差都為2.1Vmin/5℃。
表4
| 溫度對zui小靜負(fù)荷輸出的影響 | OIML C級 | NTEP III級 | NTEP IIIL級 | ||
| PLC=0.7 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | 單個(gè)傳感器的要求 | 多個(gè)傳感器的要求 | |
| PLC=0.7 | PLC=1.0 | PLC=0.7 | PLC=1.0 | ||
| 0.7Vmin/5℃ | 0.7Vmin/5℃ | 2.1Vmin/5℃ | |||
4、蠕變
OIML和NTEP認(rèn)證的蠕變試驗(yàn)方法是一樣，在傳感器上施加一個(gè)恒定的Emax的90%至100%的zui大載荷Dmax，初讀數(shù)與以后30min內(nèi)記錄的任一讀數(shù)之差。
?。?）OIML：不能大于所加載荷zui大允許誤差絕對值的0.7倍，在20min和30min的讀數(shù)之差，不能大于zui大允許誤差絕對值的0.15倍。
（2）NTEP：各精度等級的30min蠕變允差見表4，在20min和30min的讀數(shù)之差，不能大于30min蠕變允許誤差絕對值的0.15倍。
表5
| OIML C級 | NTEP | |||||
| PLC=0.7 | Class | PLC×0.5V | PLC×1.0V | PLC×1.5V | ||
| 蠕變 | 0–500V | 0.7×0.35V | I | 0–50000V | 50001V–200000V | 200000V+ |
| 501–2000V | 0.7×0.70V | II | 0–5000V | 5001V–20000V | 20000V+ | |
| 2001–10000V | 0.7×1.05V | III | 0–500V | 501V–2000V | 2001V+ | |
| / | / | IIII | 0–50V | 51V–200V | 201V+ | |
| / | / | IIIL | 0–500V | 501V–1000V | 以此類推，每增加500Vzui大允許誤差增加0.5V（zui大到10000V, zui大允許誤差是PLC×20×0.5V） | |
注：1）OIML：根據(jù)表1，在確定蠕變的zui大允許誤差(mpe)時(shí)，不管制造者公布的分配系數(shù)PLC的值是多少，均采用分配系數(shù)PLC = 0.70；
2）NTEP：
單傳感器系統(tǒng)PLC=0.7
多傳感器系統(tǒng)PLC=1.0
IIIL級單傳感器系統(tǒng)和多傳感器系統(tǒng)PLC=0.5（例：IIIL M 10000的蠕變允許誤差=PLC ×10000/500×0.5V=5V）。
5、zui小靜載荷輸出恢復(fù)
?。?）OIML：zui小靜載荷輸出的初讀數(shù)與施加了Emax的90%至100%的zui大載荷Dmax 30min之后恢復(fù)到zui小載荷Dmax，的讀數(shù)之差，應(yīng)不超過檢定分度值的一半（0.5V）。
?。?）NTEP：試驗(yàn)方法與OIML一樣，但允許誤差不一樣，對I、II、III、IIII的稱重傳感器zui大允許誤差是0.5V，對IIIL的稱重傳感器zui大允許誤差是1.5V。
6、加載時(shí)間，取數(shù)讀數(shù)之間區(qū)別
表6
| 載荷變化 | OIML | NTEP | |
| 大 于 | 小于和等于 | 時(shí)間 | 時(shí)間 |
| 0kg | 10kg | 10s | 10s |
| 10kg | 100kg | 20s | 15s |
| 100kg | 1000kg | 30s | 20s |
| 1000kg | 10000kg | 40s | 30s |
| 10000kg | 100000kg | 50s | 50s |
| 100000kg | 60s | 60s | |
?。?）OIML：加載或卸載時(shí)間應(yīng)近似等于規(guī)定時(shí)間的一半，余下的時(shí)間用于穩(wěn)定。試驗(yàn)應(yīng)在恒定的條件下進(jìn)行，應(yīng)以絕對時(shí)間記錄在試驗(yàn)報(bào)告中。
?。?）NTEP：蠕變試驗(yàn)，在讀取初示值時(shí)，均是在加載后的20s上，它強(qiáng)調(diào)加卸載和讀數(shù)的時(shí)間應(yīng)盡可能短，且不能超出表中規(guī)定時(shí)間，它并未強(qiáng)調(diào)表中規(guī)定的一半時(shí)間用于加卸載，一半時(shí)間用于穩(wěn)定的做法。蠕變恢復(fù)，初讀取也是在卸載后的20s上。
7、Y值和Z值
?。?）OIML：Y值和Z值的指標(biāo)都明確標(biāo)示在OIML證書中。
其中 Y=Emax/Vmin（Vmin由制造廠規(guī)定，Vmin≤V）
Z=Emax/（2×DR）
（2）NTEP：Y值指標(biāo)未明確標(biāo)示在NTEP證書中，但在證書中明確標(biāo)示了每個(gè)量程的Vmin值，這也等同于確認(rèn)了Y值；Z值指標(biāo)未明確標(biāo)示在NTEP證書中。
Vmin≤傳感器量程/nmax，這個(gè)值應(yīng)該標(biāo)注在傳感器上，或附在隨傳感器的文件中。而這些傳感器只要滿足下述條件，它就能被使用于任何場合的多傳感器系統(tǒng)中，條件是：
Vmin≤e/
在這兒，Vmin：傳感器的zui小檢定分度值；
e：衡器的檢定分度值；
N：該衡器中使用的傳感器數(shù)目。
8、大氣太壓力影響
?。?）OIML：在95kPa至105kPa的大氣壓力范圍內(nèi)，當(dāng)大氣壓力變化1kPa時(shí)，傳感器輸出變化不應(yīng)大于zui小檢定分度值Vmin。
（2）NTEP：大氣壓影響測試限于單膜片筒罐式傳感器，如果要進(jìn)行在氣壓影響測試，并不需要在44#手冊規(guī)定的整個(gè)范圍上改變氣壓，只要改變一個(gè)相對來說較小的范圍，觀察一下，該傳感器是否受到影響即可，這個(gè)試驗(yàn)可能要持續(xù)一個(gè)短時(shí)間。
在液壓式傳感器上是不需要做大氣壓影響試驗(yàn)的，因?yàn)榇髿鈮旱挠绊懴嗷サ窒?。在一個(gè)采用液壓傳感器的稱重系統(tǒng)中，總會(huì)有一個(gè)壓力傳感器，稱重傳感器和該壓力傳感器都會(huì)向大氣排出氣體，這樣大氣壓影響就抵消了。
9、覆蓋范圍區(qū)別
?。?）OIML：同一系列傳感器，測試了一只傳感器，一般往上覆蓋5倍的量程。
?。?）NTEP：采用同樣設(shè)計(jì)的傳感器可以認(rèn)為是同一系列，測試了一只傳感器，所能覆蓋的傳感器量程是10倍的量程范圍，在被覆蓋的量程范圍中，一般來講選來做測試的傳感器應(yīng)接近此量程范圍的中間值，但認(rèn)證機(jī)構(gòu)也有選擇權(quán)，zui終由企業(yè)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)協(xié)商確定。
10、提供樣機(jī)的區(qū)別
?。?）OIML：無特殊規(guī)定，制造商一般根據(jù)產(chǎn)品的市場需求，在同一系列傳感器中確定一個(gè)量程范圍（一般為5倍），然后選擇zui小的一個(gè)量程做為測試樣機(jī)。
?。?）NTEP：當(dāng)要確定何種傳感器和要多少只傳感器要進(jìn)行測試時(shí)，應(yīng)考慮下列因素：
1） 何種傳感器量程測試比較方便；
2） 何種傳感量程被認(rèn)為是市場上zui常用的；
3） 何種傳感器量程是制造商和進(jìn)口商易于送測的；
4） 量程范圍；
5） 在同一系列中，傳感器在設(shè)計(jì)方面的差別；
6） 將要使用被測傳感器的衡器的分度數(shù)。
（3）NTEP確定被測傳感器的量程和數(shù)量的指導(dǎo)原則如下：
1）用于單傳感器系統(tǒng)還是多傳感器系統(tǒng)：對于單傳感器系統(tǒng)，在一個(gè)測試量程上，通常測試一只傳感器（但認(rèn)證機(jī)構(gòu)有時(shí)也會(huì)有要求送兩個(gè)量程各一只傳感器測試）；對于多傳感器系統(tǒng)，在一個(gè)測試量程上，要測試二只傳感器；
2）量程范圍：如果量程范圍相對來說比較?。戳砍谭秶鷽]有超出10∶1），那以通常只要測試一個(gè)量程的傳感器，被選來做測試的傳感器量程通常選取近似量程范圍中間的量程；
3）如果傳感器的量程范圍明顯地超出了10∶1的比率，那么需要加測另外量程的傳感器。
四、OIML認(rèn)證和NTEP認(rèn)證的主要難度都在于線性、滯后、蠕變和zui小靜載荷恢復(fù)。根據(jù)以上允許誤差比較，同分度數(shù)的OIML難度要高于NTEP，OIML認(rèn)證一般做C3級，而NTEP認(rèn)證一般做III S 5000、IIIL M 10000，NTEP認(rèn)證分度數(shù)要比OIML高，所以難度要比OIML大。
1、OIML C3難度相當(dāng)于NTEP III S 3000
兩者傳感器誤差帶一樣，靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)囊笠彩且粯拥模?0℃~40℃控制在17.5ppm/℃以內(nèi)，-10℃~20℃控制在11.67ppm/℃以內(nèi)。
2、OIML C5難度略高于NTEP III S 5000
傳感器誤差在4001V – 5000V時(shí)，NTEP III S 5000允許誤差要比OIML C5的寬，這也就是對靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)囊螅篛IML C5要高于NTEP III S 5000；根據(jù)傳感器的誤差可推算靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)囊笕缦拢?/p>
?。?）OIML C5要求20℃~40℃控制在10.5ppm/℃以內(nèi)，-10℃~20℃控制在7ppm/℃以內(nèi)；
?。?）NTEP III S 5000則要求20℃~40℃控制在17.5ppm/℃以內(nèi)，-10℃~20℃控制在11.67ppm/℃以內(nèi)。
3、OIML C5與NTEP IIIL M 10000比較
根據(jù)傳感器的誤差，NTEP IIIL M 10000主要對小負(fù)荷段要求較高，在500分度時(shí)的線性、滯后要求要高于OIML C5，但到了大負(fù)荷段時(shí)要求則非常寬松，綜合來講線性、滯后方面NTEP IIIL M 10000難度是要高于OIML C5的，根據(jù)傳感器的誤差可推算靈敏度溫度補(bǔ)償?shù)囊笕缦拢?/p>
NTEP IIIL M 10000：20℃~40℃控制在50ppm/℃以內(nèi)，-10℃~20℃控制在33.33ppm/℃以內(nèi)。
在蠕變方面：NTEP IIIL M 10000的要求很寬松，難度要低于OIML C3。但在zui小靜載荷恢復(fù)方面：NTEP IIIL M 10000難度要要高于OIML C3，但低于OIML C5，所以綜合來講，在蠕變方面NTEP IIIL M 10000難度略高于OIML C3，要低于OIML C5。
文章來源：中國衡器網(wǎng)
作者：林德法，方獻(xiàn)良
