有關(guān)標(biāo)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(duì)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(duì)地磅評(píng)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(jī)構(gòu)、衡器業(yè)主和制造廠家內(nèi)，有關(guān)如何 正確評(píng)價(jià)地磅問(wèn)題的混亂仍在延續(xù)。

早在1980年以前，一些地磅制造廠家開(kāi)始 增大它們衡器的標(biāo)稱(chēng)和分段秤量的額定值。標(biāo)稱(chēng) 秤量定義為均勻分布在秤臺(tái)臺(tái)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(biāo)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)廠家規(guī) 定。在此期間，在衡器產(chǎn)業(yè)中所看到的是，越來(lái) 越多的廠家在增大他們衡器的秤量，企圖贏得更 大的市場(chǎng)份額。歸根結(jié)底，從道理上講一臺(tái) 200, 000磅秤量的秤總要比120, 000磅的秤貴很 多。如果用戶的卡車(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(hù)。

一些衡器的用戶會(huì)有這樣的理念，你能夠把 等于或接近于標(biāo)稱(chēng)秤量的載荷放置在秤臺(tái)上，希 望秤具有正常的功能。然而，使大多數(shù)人感到驚 奇，在這樣載荷下，他們的衡器仍會(huì)受到結(jié)構(gòu)性 的損壞。一些衡器廠家依舊將他們衡器的標(biāo)稱(chēng)和 分段秤量定得很高，但又告訴他們的用戶載荷要 限制在高速公路的限額內(nèi)。另一些廠家卻抱怨為 何允許這些廠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(guī)定的限額內(nèi)， 對(duì)使用更為保守額定值的衡器用戶和衡器廠家是 不公平的。一些秤重和測(cè)量的公務(wù)人員也表示對(duì) 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(cè) 量國(guó)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(duì)此問(wèn)題給予關(guān)注。導(dǎo)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(biāo)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(duì)所考慮的問(wèn)題，更為明 確地闡述如下：

（1）地磅的標(biāo)稱(chēng)秤量是指定的分段秤量和 分段數(shù)的函數(shù)；

（2）分段秤量不僅要標(biāo)記在秤重部件上，還 要標(biāo)注在顯示器上；

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

（4）最小試驗(yàn)載荷是以按中間間隔和分段規(guī) 定的分段秤量為依據(jù)；

（5）對(duì)術(shù)語(yǔ)的定義與這些討論結(jié)果有關(guān)。

在這次會(huì)議上產(chǎn)業(yè)工作組提出了對(duì)這些問(wèn)題 的處理建議。該建議推薦對(duì)地磅采用分段秤量, 標(biāo)稱(chēng)秤量和中間間隔秤量作為標(biāo)記，他們意識(shí)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(qū)域能承受 更大的載荷。

S&T委總會(huì)對(duì)額定標(biāo)稱(chēng)和分段秤量的建議持 不同意見(jiàn)。該委員會(huì)指出對(duì)于一臺(tái)衡器應(yīng)只有唯 一的分段秤量，它反映能被準(zhǔn)確稱(chēng)重的最大載荷， 而不管它是在衡器臺(tái)面上任何位置，只要是實(shí)施 分段試驗(yàn)可使用的有代表性的區(qū)域。他們繼續(xù)說(shuō) 明，在分段間的每個(gè)中間間隔分段放置負(fù)載進(jìn)行 秤量試驗(yàn)時(shí)，衡器的偏差應(yīng)在相應(yīng)的誤差值內(nèi)。

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(píng)論分配給稱(chēng)重和測(cè)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(biāo)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 廠家規(guī)定的一個(gè)值，為衡器設(shè)計(jì)的最大集中載荷。 接下來(lái)，該建議定義了汽車(chē)衡標(biāo)稱(chēng)秤量與衡器分 段數(shù)之間的關(guān)系，其關(guān)系為：

標(biāo)稱(chēng)S CLCx N- 0.5 其中N=地磅的分段數(shù) 經(jīng)過(guò)修改，可消除對(duì)地磅秤量的錯(cuò)誤表示， 以保證在分段試驗(yàn)時(shí)加載到CLC額定值時(shí)能準(zhǔn)確 運(yùn)行。如此修改將導(dǎo)致對(duì)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家規(guī) 定，定義為秤橋設(shè)計(jì)的最大載荷聚集，秤量額定 值是針對(duì)用戶和試驗(yàn)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(yīng)標(biāo)記在衡器上。如果衡器是在 規(guī)定日期前制造的，可使用等于它的分段秤量標(biāo) 記的CLC來(lái)標(biāo)記。因此，只需在1989年1月1日 之前將分段秤量標(biāo)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(biāo)記不一致的顯示 器安置在衡器上。在1989年版的44號(hào)手冊(cè)上已 做了修改，增加標(biāo)稱(chēng)秤量，集中載荷秤量和量程 的定義，以及上述標(biāo)稱(chēng)秤量、集中載荷秤量與秤 的分段數(shù)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(jī)試驗(yàn)和 規(guī)定的試驗(yàn)載荷，并提供對(duì)試驗(yàn)衡器指令的詳細(xì)說(shuō) 明。樣機(jī)試驗(yàn)是在最小寬度為4尺，長(zhǎng)度等于秤的 寬度的范圍內(nèi)。這是施加試驗(yàn)載荷的最小范圍。進(jìn) 一步建議，在試驗(yàn)樣機(jī)的各邊上用約為試驗(yàn)載荷的 一半加載，模擬車(chē)輛輪軸分布載荷。該建議對(duì)試驗(yàn) 時(shí)能被施加的最大試驗(yàn)載荷如下確認(rèn)：

（1）能放置在可規(guī)定樣機(jī)秤臺(tái)任何地方與秤 的集中載荷相等的試驗(yàn)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(yàn)載 荷。

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

該建議還講到，對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)分段載荷加載和 在試驗(yàn)砝碼加在另一邊之前，決不要在樣機(jī)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(rèn)，并增添在44號(hào)手冊(cè)N. 1.3.4的下一段：

最大加載，對(duì)試驗(yàn)樣機(jī)被試驗(yàn)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(guī)定的試驗(yàn)樣機(jī)的最大試驗(yàn) 載荷不得超過(guò)集中載荷秤量，或者對(duì)于1989年1 月1日安裝的秤為額定分段秤量。

復(fù)式樣機(jī)加載Multiple Patten loading①對(duì)于 標(biāo)稱(chēng)秤量試驗(yàn)，在某種意義上復(fù)式樣機(jī)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(jù)使用方法進(jìn) 行試驗(yàn)。

2.不打算使用CLC額定值 已意識(shí)到這種更改對(duì)于試驗(yàn)地磅需提供必 需的資料和要求。對(duì)此是否定的。在過(guò)去的九年 里，CLC額定值的運(yùn)用與國(guó)際會(huì)議National Con- fenrence的意圖并不一致。一些汽車(chē)衡生產(chǎn)廠家 主張為了試驗(yàn)?zāi)康氖褂么蟮募休d荷秤量，但要 告訴用戶所規(guī)定軸載荷的限量，這些廠家意識(shí)到, 如果集中載荷秤量?jī)H只解釋為表示偶然一次的試 驗(yàn)載荷，那么CLC會(huì)比通常施加于秤上的軸載荷 大很多。這樣某些地磅廠家將只是偶爾加載到 的CLC值作為常規(guī)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 的壽命顯著減少。當(dāng)然，在1989年的年度會(huì)上, 國(guó)際會(huì)議和S&T委員會(huì)并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到認(rèn)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(duì) 試驗(yàn)和使用兩方的表述。某些廠家并不理會(huì)所使 用措詞的含意。

同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的運(yùn)用所建立的衡器標(biāo)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(biāo)稱(chēng)秤量的最大值。一些廠家是相反的使用 該公式，即他們先建立標(biāo)稱(chēng)秤量，然后再反過(guò)來(lái) 確定最大標(biāo)稱(chēng)秤量。實(shí)際上將導(dǎo)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(yùn)用對(duì)秤量不合適的。

3.更多的混淆

因?yàn)檫@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(bǔ)在 手冊(cè)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家規(guī)定。定義為所設(shè)計(jì)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(duì)可設(shè)計(jì)的秤橋最 大軸載荷聚集，由廠家規(guī)定。秤量額定值針對(duì)試 驗(yàn)和使用。”

這樣修改引起更多混淆，近兩年，一些衡器 生產(chǎn)廠家除提供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(duì)稱(chēng)重和測(cè)量 的專(zhuān)業(yè)人員和衡器的購(gòu)置者都造成了相同的混淆。 雖然44號(hào)手冊(cè)指明集中載荷秤量是適用于試驗(yàn)和 使用的，并試圖與軸載荷秤量為同一的值，因?yàn)?/span> 按照這樣方法施加在秤臺(tái)上的載荷是有差異的, 一些設(shè)計(jì)者認(rèn)為在軸載荷與CLC之間是有差別。 因?yàn)榘岩粋€(gè)與集中載荷秤量相等的載荷分布在規(guī) 定試驗(yàn)樣機(jī)造成的應(yīng)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(rèn)同該問(wèn)題，但不能立即有效解 決。所以委員會(huì)建議繼續(xù)對(duì)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(duì)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(fù) 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(hù)當(dāng) 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(jù)橋梁毛重負(fù)荷公式得出的 不同問(wèn)題的軸數(shù)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(fù)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(shù)目

S&T委員會(huì)反對(duì)單獨(dú)對(duì)雙軸額定值做定義， 因?yàn)檫@意味著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(jù)具有特殊額定值的雙軸來(lái)確 定CLC陳述在內(nèi)的修改。當(dāng)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(guī)定衡器額定值一致和統(tǒng)一的方法。

雖然該委員會(huì)意識(shí)到r-因子的提議具有一定 價(jià)值，但也意識(shí)到在現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估的復(fù)雜性，然而， 他們認(rèn)為可根據(jù)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(cè)定 它們的適用性。

1994年NCWM年度會(huì)上，對(duì)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(cè) 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家規(guī)定，根據(jù)可設(shè)計(jì)的秤橋 確定最大載荷聚集。在地磅和軸載荷秤為根據(jù) 所設(shè)計(jì)秤橋的最大軸載荷聚集，由廠家規(guī)定適 用于中線間隔4尺和軸寬為8尺的雙軸軸群。集 中載荷秤量額定值針對(duì)試驗(yàn)和使用。”

雖然這樣改變規(guī)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(duì)剩余的其它軸 組合做評(píng)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(duì)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(píng)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(jiān)持集中載荷秤量必需等于雙 軸額定值，對(duì)于其它軸排列所定義載荷的任何方 法均視為發(fā)布的標(biāo)志，并不在稱(chēng)重和測(cè)量的工作 人員為了對(duì)它精確檢定的任責(zé)范圍內(nèi)。

—個(gè)對(duì)現(xiàn)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(shù)

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(duì)第一軸與最后軸之間間距為18尺的三軸車(chē)輛能 承運(yùn)的最大載荷可按下方法計(jì)算（ 參看圖2中的 例$

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

W=500x 99=49,500 磅 如果廠家把“r”規(guī)定為1.18則對(duì)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(jù)不同軸數(shù)和軸距求得毛重公 式B的結(jié)果列出的橋梁公式的表格。并增補(bǔ)到44 號(hào)手冊(cè)中。因此，將r-因子乘上該車(chē)輛在表中相 應(yīng)的值就可得到結(jié)果。

S&T委員會(huì)贊同該建議的優(yōu)點(diǎn)，但也意識(shí)到 在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施起來(lái)仍非常復(fù)雜。他們接著說(shuō)，該建 議可供衡器購(gòu)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(duì)已認(rèn)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(duì) 特殊軸組合的計(jì)算，這是基于聯(lián)邦高速公路管理 局的橋梁毛重負(fù)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(jī)與集 中載荷秤量的定義相同。FHWA表指明對(duì)該樣機(jī) 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(jī)相對(duì)比。如果用它來(lái)替代修改毛重負(fù)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(xiàng)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(fù)荷橋梁 公式的結(jié)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(jié)果為對(duì)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(gòu)成的乘數(shù)，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(jié)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(jù)CLC和軸排列計(jì)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(rèn)同，NIST 44號(hào)手冊(cè)1997版已增加了 修改后的表，與文中的表UR3.2.1相同，并對(duì)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?qǐng)D3中的表格。找到與三軸相對(duì)應(yīng) 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(shè)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(jié)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(duì)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(jié)果 是令人滿足的。

最終的修改與1997年44號(hào)手冊(cè)是一致的， 這工作并未完成。為了完成，程序上要求對(duì)N1. 3.4所使用的試驗(yàn)樣機(jī)作修訂。SMA請(qǐng)求NCWM 的S&T委員會(huì)推薦把N.1.3.4的a節(jié)修改為試驗(yàn)樣 機(jī)與長(zhǎng)為4尺乘上秤臺(tái)寬的面積相一致。目前， 該節(jié)指出對(duì)于衡器的CLC,最小長(zhǎng)度為4尺的樣 機(jī)CLC要比長(zhǎng)度為4尺的大。該修改包含了這樣 的規(guī)定，可對(duì)長(zhǎng)度大于4尺的試驗(yàn)樣機(jī)確定其最 大載荷，也包含該建議的修改對(duì)r-因子形式上的 定義。

由于采用了這樣修改足以適用于現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)員， 生產(chǎn)廠家和衡器用戶評(píng)價(jià)地磅的承載能力。