有關(guān)標稱(chēng)秤量、分段秤量、集中載荷秤量以及r-因子這類(lèi)術(shù)語(yǔ)往往被誤解 或誤用。在此對這些術(shù)語(yǔ)的來(lái)源、意義以及如何用其正確描述地磅做一回顧。

近十年，對地磅評價(jià)方法做了若干次的變 更。這些變更造成了在使用地磅工作中不可忽 視的混亂。盡管試圖弄明白這些必要條件，然而， 在管理機構、衡器業(yè)主和制造廠(chǎng)家內，有關(guān)如何 正確評價(jià)地磅問(wèn)題的混亂仍在延續。

早在1980年以前，一些地磅制造廠(chǎng)家開(kāi)始 增大它們衡器的標稱(chēng)和分段秤量的額定值。標稱(chēng) 秤量定義為均勻分布在秤臺臺面上可加載的總載 荷,而稱(chēng)重儀所顯示的分段秤量是秤橋分段上能 被集中的總載荷值。在標稱(chēng)秤量和分段秤量這兩 個(gè)值之間完全沒(méi)有關(guān)聯(lián)，它們由衡器生產(chǎn)廠(chǎng)家規 定。在此期間，在衡器產(chǎn)業(yè)中所看到的是，越來(lái) 越多的廠(chǎng)家在增大他們衡器的秤量，企圖贏(yíng)得更 大的市場(chǎng)份額。歸根結底，從道理上講一臺 200, 000磅秤量的秤總要比120, 000磅的秤貴很 多。如果用戶(hù)的卡車(chē)只要求70, 000磅的秤量， 可以確定要為秤量更大的秤提供更多的維護。

一些衡器的用戶(hù)會(huì )有這樣的理念，你能夠把 等于或接近于標稱(chēng)秤量的載荷放置在秤臺上，希 望秤具有正常的功能。然而，使大多數人感到驚 奇，在這樣載荷下，他們的衡器仍會(huì )受到結構性 的損壞。一些衡器廠(chǎng)家依舊將他們衡器的標稱(chēng)和 分段秤量定得很高，但又告訴他們的用戶(hù)載荷要 限制在高速公路的限額內。另一些廠(chǎng)家卻抱怨為 何允許這些廠(chǎng)家將秤的秤量定得如此之高。然而實(shí)際上，將載荷限制在高速公路規定的限額內， 對使用更為保守額定值的衡器用戶(hù)和衡器廠(chǎng)家是 不公平的。一些秤重和測量的公務(wù)人員也表示對 上述實(shí)際情況予以關(guān)注，并探求定義地磅秤量 的一致性的方法。

在1986年，在Albuquerque舉辦的秤重和測 量國際討論會(huì )（National Conference on Weights and Measures簡(jiǎn)寫(xiě)為NCWM的年會(huì )上，在非正 式交談中曾對此問(wèn)題給予關(guān)注。導致在1987年的 臨時(shí)會(huì )議上，組成一個(gè)該產(chǎn)業(yè)工作組，檢討有關(guān) 標稱(chēng)秤量和分段秤量定義的工作。其后，在1987 年，NCWM的技術(shù)條件和公差委員會(huì )Specifica-tions and Tolerances,簡(jiǎn)稱(chēng)S&T1 ,提出考慮解決這 個(gè)問(wèn)題的方法。委員會(huì )對所考慮的問(wèn)題，更為明 確地闡述如下：

（1）地磅的標稱(chēng)秤量是指定的分段秤量和 分段數的函數；

（2）分段秤量不僅要標記在秤重部件上，還 要標注在顯示器上；

（3）分段試驗要求除了在每一分段處，還需 需在兩分段中間間隔內進(jìn)行；

（4）最小試驗載荷是以按中間間隔和分段規 定的分段秤量為依據；

（5）對術(shù)語(yǔ)的定義與這些討論結果有關(guān)。

在這次會(huì )議上產(chǎn)業(yè)工作組提出了對這些問(wèn)題 的處理建議。該建議推薦對地磅采用分段秤量, 標稱(chēng)秤量和中間間隔秤量作為標記，他們意識到分段秤量要比中間間隔倆分段間秤量大，這 是由于分段支點(diǎn)比無(wú)支承的中間間隔區域能承受 更大的載荷。

S&T委總會(huì )對額定標稱(chēng)和分段秤量的建議持 不同意見(jiàn)。該委員會(huì )指出對于一臺衡器應只有唯 一的分段秤量，它反映能被準確稱(chēng)重的最大載荷， 而不管它是在衡器臺面上任何位置，只要是實(shí)施 分段試驗可使用的有代表性的區域。他們繼續說(shuō) 明，在分段間的每個(gè)中間間隔分段放置負載進(jìn)行 秤量試驗時(shí)，衡器的偏差應在相應的誤差值內。

1.SMA建議

差不多同時(shí)，衡器制造協(xié)會(huì )Scale Manufact-ures Association,簡(jiǎn)寫(xiě)為SMA提出建議，討論由 S&T委員會(huì )所提出的這五點(diǎn)意見(jiàn)。SMA建議，在 1988年年度會(huì )議上檢查和評論分配給稱(chēng)重和測量 專(zhuān)業(yè)人員的任務(wù)。

1988年年度會(huì )議上，S&T委員會(huì )贊同SMA的 建議，SMA的建議是將地磅標稱(chēng)秤量與額定集 中載荷關(guān)聯(lián)起來(lái)。集中載荷秤量或CLC定義為由 廠(chǎng)家規定的一個(gè)值，為衡器設計的最大集中載荷。 接下來(lái)，該建議定義了汽車(chē)衡標稱(chēng)秤量與衡器分 段數之間的關(guān)系，其關(guān)系為：

標稱(chēng)S CLCx N- 0.5 其中N=地磅的分段數 經(jīng)過(guò)修改，可消除對地磅秤量的錯誤表示， 以保證在分段試驗時(shí)加載到CLC額定值時(shí)能準確 運行。如此修改將導致對集中載荷秤量的定義：地磅、軸載荷秤或家畜秤的額定秤量由廠(chǎng)家規 定，定義為秤橋設計的最大載荷聚集，秤量額定 值是針對用戶(hù)和試驗的。

該修改也要求，從1989年1月1日起，衡器 的集中載荷秤量應標記在衡器上。如果衡器是在 規定日期前制造的，可使用等于它的分段秤量標 記的CLC來(lái)標記。因此，只需在1989年1月1日 之前將分段秤量標記在顯示器上，這樣考慮新的 要求可防止把與較大分段秤量標記不一致的顯示 器安置在衡器上。在1989年版的44號手冊上已 做了修改，增加標稱(chēng)秤量，集中載荷秤量和量程 的定義，以及上述標稱(chēng)秤量、集中載荷秤量與秤 的分段數之間的關(guān)系。

同樣，1988年NCWM的年會(huì )上，SMA的第個(gè)建議可立即和其后采用。該建議涉及樣機試驗和 規定的試驗載荷，并提供對試驗衡器指令的詳細說(shuō) 明。樣機試驗是在最小寬度為4尺，長(cháng)度等于秤的 寬度的范圍內。這是施加試驗載荷的最小范圍。進(jìn) 一步建議，在試驗樣機的各邊上用約為試驗載荷的 一半加載，模擬車(chē)輛輪軸分布載荷。該建議對試驗 時(shí)能被施加的最大試驗載荷如下確認：

（1）能放置在可規定樣機秤臺任何地方與秤 的集中載荷相等的試驗載荷如果衡器是在1989 年前制造的，則為等于分段載荷相等的試驗載 荷。

（2）等于標稱(chēng)秤量的試驗載荷可施加已所使 用的幾個(gè)樣機，模擬車(chē)輛的軸式樣。防止秤橋某 一部分超載和可能對秤造成的損壞。

該建議還講到，對試驗樣機分段載荷加載和 在試驗砝碼加在另一邊之前，決不要在樣機一邊 加載超過(guò)CLC的25%的重要性。SMA的第二個(gè)建 議也為NCWM所承認，并增添在44號手冊N. 1.3.4的下一段：

最大加載，對試驗樣機被試驗的一邊加載時(shí), 在另一邊加載之前，加載不得超過(guò)集中載荷秤量 的四分之一。施加于規定的試驗樣機的最大試驗 載荷不得超過(guò)集中載荷秤量，或者對于1989年1 月1日安裝的秤為額定分段秤量。

復式樣機加載Multiple Patten loading①對于 標稱(chēng)秤量試驗，在某種意義上復式樣機是按照使 用方式同時(shí)加載。

其它類(lèi)型、特殊類(lèi)型的秤和寬度超過(guò)12尺的 秤，在某種意義上按照上述原則根據使用方法進(jìn) 行試驗。

2.不打算使用CLC額定值 已意識到這種更改對于試驗地磅需提供必 需的資料和要求。對此是否定的。在過(guò)去的九年 里，CLC額定值的運用與國際會(huì )議National Con- fenrence的意圖并不一致。一些汽車(chē)衡生產(chǎn)廠(chǎng)家 主張為了試驗目的使用大的集中載荷秤量，但要 告訴用戶(hù)所規定軸載荷的限量，這些廠(chǎng)家意識到, 如果集中載荷秤量?jì)H只解釋為表示偶然一次的試 驗載荷，那么CLC會(huì )比通常施加于秤上的軸載荷 大很多。這樣某些地磅廠(chǎng)家將只是偶爾加載到 的CLC值作為常規的額定值，很明顯，該衡器日常是使用于額定CLC的載荷狀況，這將使得衡器 的壽命顯著(zhù)減少。當然，在1989年的年度會(huì )上, 國際會(huì )議和S&T委員會(huì )并沒(méi)有認識到認可這樣更 改所帶來(lái)的影響。集中載荷秤量的定義包含了對 試驗和使用兩方的表述。某些廠(chǎng)家并不理會(huì )所使 用措詞的含意。

同時(shí)，還發(fā)現錯誤的運用所建立的衡器標稱(chēng) 秤量和它的集中載荷秤量間的關(guān)系式。正確的做 法是試圖使用該公式，由集中載荷秤量建立適合 秤的標稱(chēng)秤量的最大值。一些廠(chǎng)家是相反的使用 該公式，即他們先建立標稱(chēng)秤量，然后再反過(guò)來(lái) 確定最大標稱(chēng)秤量。實(shí)際上將導致某些使用集中 載荷秤量的秤，這個(gè)值實(shí)際上是低于被稱(chēng)車(chē)輛的 軸載荷量，這樣的運用對秤量不合適的。

3.更多的混淆

因為這些問(wèn)題，S&T委員會(huì )在1991年的 NCWM會(huì )議上，推薦修改后的集中載荷秤量的定 義,新的定義在此次會(huì )議上得到采用，并增補在 手冊中。

“集中載荷秤量一地磅、軸載荷和家畜 秤的秤量額定值由廠(chǎng)家規定。定義為所設計的秤 橋的最大載荷聚集 Maximum load Concentration。 就地磅和軸載荷秤的情況，對可設計的秤橋最 大軸載荷聚集，由廠(chǎng)家規定。秤量額定值針對試 驗和使用。”

這樣修改引起更多混淆，近兩年，一些衡器 生產(chǎn)廠(chǎng)家除提供CLC額定值外，還提供軸載荷額 定值。在這些情況下，軸載荷額定值通常要比集 中載荷秤量額定值小。在實(shí)際上，對稱(chēng)重和測量 的專(zhuān)業(yè)人員和衡器的購置者都造成了相同的混淆。 雖然44號手冊指明集中載荷秤量是適用于試驗和 使用的，并試圖與軸載荷秤量為同一的值，因為 按照這樣方法施加在秤臺上的載荷是有差異的, 一些設計者認為在軸載荷與CLC之間是有差別。 因為把一個(gè)與集中載荷秤量相等的載荷分布在規 定試驗樣機造成的應力小于把同樣載荷依照車(chē)輪 軸排列放置，他們討論能否增大CLC的額定值。

S&T委員會(huì )認同該問(wèn)題，但不能立即有效解 決。所以委員會(huì )建議繼續對該問(wèn)題的研討，并在 臨時(shí)會(huì )上提出建議。

4.衡器生產(chǎn)廠(chǎng)家的建議

在1994年年會(huì )上，由S&T委員會(huì )提出關(guān)于軸載荷和不同軸排列與CLC之間關(guān)系的兩個(gè)建議。 Thurman衡器廠(chǎng)建議雙軸的額定值與集中載荷秤量 相等，單軸額定值為該值的85%,三軸排列為該 值的115%,沒(méi)有對其它軸組合作說(shuō)明。

第二個(gè)建議由Metter- Toledo公司提出。該建 議是有關(guān)軸載荷和不同軸排列車(chē)輛間的關(guān)系。該 關(guān)系是借用聯(lián)邦高速公路管理局關(guān)于橋梁毛重負 荷公式 B (Federal Highway Administration's Bridge Gross Weight Formula B該公式是聯(lián)邦公路管理 局用來(lái)確定不同軸組合的最大載荷，用以保護當 車(chē)輛通過(guò)時(shí)，由于過(guò)大集中載荷造成橋梁的損壞。 圖1所示的表B為根據橋梁毛重負荷公式得出的 不同問(wèn)題的軸數的最大載荷。將地磅的模塊或 分段推廣等效于橋梁的間隔，因此該公式將可使 用。參照稱(chēng)之為“r”的因子，就可用來(lái)將由橋梁 毛重負荷得到的值與集中載荷秤量聯(lián)系起來(lái)。FH- WA橋梁公式：

W=500((Lx N)/(N- 1)+12N+36}

其中L=第一個(gè)軸與最后一個(gè)軸之間的距離尺 N=軸群的數目

S&T委員會(huì )反對單獨對雙軸額定值做定義， 因為這意味著(zhù)把集中載荷秤量和雙軸額定值視為 同一或相同。因此，該委員會(huì )決定把可推薦的 CLC定義做包括根據具有特殊額定值的雙軸來(lái)確 定CLC陳述在內的修改。當然，這樣的特殊軸組 合并不適合限制衡器上被稱(chēng)車(chē)輛的類(lèi)型，但是， 反過(guò)來(lái)可規定衡器額定值一致和統一的方法。

雖然該委員會(huì )意識到r-因子的提議具有一定 價(jià)值，但也意識到在現場(chǎng)評估的復雜性，然而， 他們認為可根據衡器的使用者用不同類(lèi)型車(chē)輛和 不同軸組比較不同汽車(chē)的集中載荷秤量，以測定 它們的適用性。

1994年NCWM年度會(huì )上，對地磅、軸載荷 或家畜秤的定義重新修訂。修訂增添了考慮到測 定衡器集中載荷秤量的特殊軸群：

“集中載荷秤量一地磅、軸載荷或家畜 秤的秤量額定值由廠(chǎng)家規定，根據可設計的秤橋 確定最大載荷聚集。在地磅和軸載荷秤為根據 所設計秤橋的最大軸載荷聚集，由廠(chǎng)家規定適 用于中線(xiàn)間隔4尺和軸寬為8尺的雙軸軸群。集 中載荷秤量額定值針對試驗和使用。”

雖然這樣改變規定的軸群可在不附加其它軸 排列的CLC定義中使用，但仍要對剩余的其它軸 組合做評價(jià)，1995年NCWM年會(huì )上，r-因子的建 議再次為S&T委員會(huì )考慮。

此外，對收到在一些宣傳中關(guān)于其它軸排列 的集中秤量和額定值被夸大情況給予評論。

以及衡器的使用者仍舊要求將地磅秤量與 各種軸組合進(jìn)行合理比較的有意義的方法。在產(chǎn) 業(yè)成員中并不關(guān)心為稱(chēng)呼這些關(guān)系使用什么樣的 方法。S&T委員會(huì )堅持集中載荷秤量必需等于雙 軸額定值，對于其它軸排列所定義載荷的任何方 法均視為發(fā)布的標志，并不在稱(chēng)重和測量的工作 人員為了對它精確檢定的任責范圍內。

—個(gè)對現在的r-因子修改建議是基于上述的 聯(lián)邦高速公路管理局的橋梁毛重稱(chēng)重公式。用r- 因子來(lái)修正該公式。未加修改的FHWA橋梁毛重 公式為：

W=500((Lx N)/(N- 1)+12N+36} (1)

其中：L=軸群第一個(gè)軸和最后一個(gè)軸之間的

距離

N= 軸群的軸數

在該建議中修改后的橋梁毛重荷重公式為： W=rx 500{(Lx N)/(N- 1)+12N+36} 2

其中：r=由廠(chǎng)家給定的因子，用來(lái)確定最大

載荷

例：使用未修改的橋梁毛重稱(chēng)重公式0 , 對第一軸與最后軸之間間距為18尺的三軸車(chē)輛能 承運的最大載荷可按下方法計算（ 參看圖2中的 例$

W=500{(18x 3)/(3- 1)+12x 3+36}

W=500x 99=49,500 磅 如果廠(chǎng)家把“r”規定為1.18則對于三軸車(chē)輛 的最大載荷為：

W=1.18x 49,500=58,410 磅 該建議提出根據不同軸數和軸距求得毛重公 式B的結果列出的橋梁公式的表格。并增補到44 號手冊中。因此，將r-因子乘上該車(chē)輛在表中相 應的值就可得到結果。

S&T委員會(huì )贊同該建議的優(yōu)點(diǎn)，但也意識到 在現場(chǎng)實(shí)施起來(lái)仍非常復雜。他們接著(zhù)說(shuō)，該建 議可供衡器購置者用來(lái)將不同CLC額定值做比較, 以決定是否適合他們的車(chē)輛。決定保留資料成份 的條款，除非能提供附加輸入和證明有理，否則從議程中刪除。

5對已認可的r-因子建議的改進(jìn) 在 1996 年 1 月 NCWM 年會(huì )上，Cardinal Scale 公司提出進(jìn)一步修改r-因子的建議，為了簡(jiǎn)化對 特殊軸組合的計算，這是基于聯(lián)邦高速公路管理 局的橋梁毛重負荷表B是使用中心為4尺雙軸作 為該表的出發(fā)點(diǎn)這一事實(shí)。這樣的加載樣機與集 中載荷秤量的定義相同。FHWA表指明對該樣機 的限定為34, 000磅。按照這樣定義，把衡器集 中載荷秤量的r-因子與列在聯(lián)邦高速公路表B中 的最大毛重載荷式兩軸間隔4尺的34000磅CLC 載荷樣機相對比。如果用它來(lái)替代修改毛重負荷 橋梁公式B 2 ,那么公式就變?yōu)椋?/span>

W= (CLC/34, 000 x 500 { (Lx N / (N- D +12N+36}

重新整理公式中的各項得出：

W=CLC x (500/34,000) { (L x N / (N-1 +12N+36}

確定了另一種方法，把FHWA毛重負荷橋梁 公式的結果除以34000磅得到一個(gè)比值。將此比 值乘上該衡器的CLC值，可得的結果為對特殊軸 組合能被放置在衡器跨距的最大載荷值。所以， 由FHWA表B構成的乘數，或r-因子，只不過(guò)是 將表B中的每一個(gè)值除以34, 000磅，該結果是 新的表，將它的值乘上衡器的CLC值就可用來(lái)確 定軸組合的最大載荷。

為了簡(jiǎn)化根據CLC和軸排列計算最大載荷的 方法，S&T委員會(huì )給予臨時(shí)性支持。在1996年的 NCWM年會(huì )上，將建議作一表決條款，并得到 Counil的認同，NIST 44號手冊1997版已增加了 修改后的表，與文中的表UR3.2.1相同，并對使用 作了說(shuō)明參看圖3。

以早先第一軸和第三軸間距為18尺的三軸車(chē) 輛為例，參照圖3中的表格。找到與三軸相對應 的列和18尺的行。得到的值為1.456。即是所考 慮這個(gè)軸組合的r-因子。假設汽車(chē)衡的CLC為20 噸或40000磅，這樣軸組合的最大載荷可用從表 上查到的1.456值來(lái)乘上CLC或40000磅來(lái)確定 參看圖2中的例、。結果為58240磅。即在秤橋 單跨度上能被稱(chēng)重的這個(gè)特定軸組合的最大載荷。 如果CLC為30噸或60000磅。對于此軸組合的最 大載荷為60000磅x 1.456,或87360磅。由兩個(gè)例中得到的最大載荷間的差別很小，這樣的結果 是令人滿(mǎn)足的。

最終的修改與1997年44號手冊是一致的， 這工作并未完成。為了完成，程序上要求對N1. 3.4所使用的試驗樣機作修訂。SMA請求NCWM 的S&T委員會(huì )推薦把N.1.3.4的a節修改為試驗樣 機與長(cháng)為4尺乘上秤臺寬的面積相一致。目前， 該節指出對于衡器的CLC,最小長(cháng)度為4尺的樣 機CLC要比長(cháng)度為4尺的大。該修改包含了這樣 的規定，可對長(cháng)度大于4尺的試驗樣機確定其最 大載荷，也包含該建議的修改對r-因子形式上的 定義。

由于采用了這樣修改足以適用于現場(chǎng)檢驗員， 生產(chǎn)廠(chǎng)家和衡器用戶(hù)評價(jià)地磅的承載能力。