皮帶秤耐久性測試引發(fā)國際關(guān)注

散裝物料計(jì)量期待技術(shù)變革

近年來，在一些大型衡器展上，皮帶秤新產(chǎn)品、新技術(shù)頻頻露臉，引人關(guān)注。

曹沖稱象的故事發(fā)生在1700多年前的三國時(shí)代。在當(dāng)時(shí)，曹沖的方法的確很聰明。然而，進(jìn)入21世紀(jì)的今天，在現(xiàn)代物流的散狀物料計(jì)量中，這種古老的方法卻仍在沿用。高科技產(chǎn)品日新月異，千年前的稱重方法是否還能適應(yīng)現(xiàn)代物流的需求？這到底是一種積極的傳承，還是一種被迫的無奈？

水尺計(jì)重帶來巨大誤差

“曹沖稱象”的方法在散狀物料計(jì)量中有一個(gè)更加專業(yè)的名稱——水尺計(jì)重。南京三埃工控股份有限公司高級工程師、中國衡器協(xié)會專家技術(shù)委員會委員陸勤生解釋，水尺計(jì)重是一種原始的計(jì)量方法，其根據(jù)“阿基米德定律”的原理，通過在裝（卸）船前和裝（卸）船后分別測定前后兩次船舶的吃水線，并測定前后兩次的船用淡水、壓艙水及燃油的貯存量或消耗量，同時(shí)前后兩次測定船邊港水密度，然后按照船方提供的排水量表或載重量表以及有關(guān)的靜水力曲線圖表、水油艙計(jì)量表和校正表等船用圖表計(jì)算出船舶載運(yùn)貨物的重量。“水尺計(jì)重的原理就是古老的曹沖稱象原理。”

在現(xiàn)代物流中，礦石、煤炭、糧食等散狀物料的貿(mào)易交接大多是以船舶為運(yùn)輸工具，裝、卸輸送大多采用皮帶輸送機(jī)。但散裝物料的計(jì)量卻是一個(gè)世界性的難題。

目前，水尺計(jì)重是國際上各大港口普遍采取的一種用于散裝物料的計(jì)重方法，并以此結(jié)果作為辦理進(jìn)出口商品交接、結(jié)算、計(jì)費(fèi)、通關(guān)、計(jì)稅、索賠、仲裁的憑證。但要保證水尺計(jì)重的計(jì)量準(zhǔn)確并不容易。陸勤生介紹，影響水尺計(jì)重精度的客觀因素很多，如船舶拱陷變形、港水風(fēng)浪等等。“最為重要的是，水尺計(jì)重是憑借肉眼觀察確定的。只有在風(fēng)平浪靜，水平面與水尺標(biāo)志的交線固定唯一時(shí)，目測數(shù)據(jù)才是準(zhǔn)確唯一的；而當(dāng)有風(fēng)浪尤其是較大風(fēng)浪時(shí)，由于波面起伏不平，波面與水尺標(biāo)志的交線就成了瞬息萬變的曲線。此時(shí)觀察者只能憑經(jīng)驗(yàn)判斷船舶吃水值，測得的重量難免帶有主觀臆斷性。”

根據(jù)國際慣例，水尺計(jì)重的誤差應(yīng)為±0.5%，但實(shí)際的計(jì)量誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)指標(biāo)。有人做過測算，以一艘內(nèi)河2000噸的駁船計(jì)算，如果平均吃水誤差為1厘米，那貨物的誤差約為10噸左右；而一艘5萬噸的貨輪，平均吃水誤差1厘米，貨物誤差就高達(dá)200噸以上。如果再加上船舶變形、水尺失準(zhǔn)等因素引入的誤差，水尺計(jì)重這種古老的計(jì)量方式所帶來的誤差將是一個(gè)驚人的數(shù)字。

采用水尺計(jì)重法既是被迫于缺乏準(zhǔn)確、實(shí)用的計(jì)量工具的無奈，也是因?yàn)楫?dāng)初所計(jì)量的散狀物料大多屬于價(jià)值較低的物資，多算點(diǎn)少算點(diǎn)并無大礙。然而現(xiàn)在，散狀物料中的礦石、煤炭、糧食等早已不是什么廉價(jià)物資了。來自中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，今年前4月，我國進(jìn)口鐵礦石均價(jià)為每噸157.6美元，同比增長了57%。在進(jìn)口鐵礦石價(jià)格不斷攀高的今天，計(jì)量上的一點(diǎn)誤差無疑都將帶來巨大的貿(mào)易損失。

急需研發(fā)高準(zhǔn)確度皮帶秤

“水尺計(jì)重的弊端已被業(yè)內(nèi)廣泛認(rèn)知，現(xiàn)在要求使用皮帶秤這種計(jì)量工具進(jìn)行貿(mào)易交接的企業(yè)越來越多。”南京鋼鐵聯(lián)合有限公司機(jī)動部副部長楊進(jìn)長期從事計(jì)量工作，他認(rèn)為，采用皮帶秤在散狀物料輸送過程中同步進(jìn)行計(jì)量是最實(shí)用、最方便的一種方式。

南京鋼鐵聯(lián)合有限公司用于原料進(jìn)廠和生產(chǎn)過程中的皮帶秤總共有70多臺。楊進(jìn)回憶，為了減少貿(mào)易糾紛，提高計(jì)量準(zhǔn)確度，公司早在十幾年前就開始使用皮帶秤進(jìn)行散裝物料的計(jì)量。“但很長一段時(shí)間，皮帶秤的穩(wěn)定性比較差，使用一段時(shí)間后就會出現(xiàn)較大的計(jì)量誤差。皮帶秤屬于連續(xù)累計(jì)自動衡器，屬于動態(tài)計(jì)量，所以，要求皮帶秤必須具有較好的長期穩(wěn)定性和耐久性，否則就會影響其計(jì)量準(zhǔn)確度。”楊進(jìn)所說的動態(tài)計(jì)量就如同我們的手表，現(xiàn)在是12點(diǎn)，手表是準(zhǔn)的，但幾天以后，手表不準(zhǔn)了。這樣的手表顯然無法達(dá)到準(zhǔn)確報(bào)時(shí)的目的。皮帶秤也一樣，出廠或剛開始使用時(shí)計(jì)量準(zhǔn)確，但在皮帶輸送過程中受外界的溫度、濕度、流量等干擾很大，如果沒有很好的耐久性，運(yùn)行一段時(shí)間后就會計(jì)量不準(zhǔn)。

“遺憾的是，從國際法制計(jì)量組織的50號建議，到我國皮帶秤的國家標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量檢定規(guī)程，都只對皮帶秤的耐久性提出了一個(gè)籠統(tǒng)的要求，并沒有規(guī)定具體考核辦法和考核指標(biāo)。皮帶秤準(zhǔn)確度低、長期穩(wěn)定性差的問題長期存在。”中國衡器協(xié)會秘書長劉曉華說。由于影響皮帶秤耐久性的因素很復(fù)雜，現(xiàn)場的條件也很難滿足測試的要求，再加上各地普遍缺乏有效檢定手段，導(dǎo)致皮帶秤型式評價(jià)的重要環(huán)節(jié)——現(xiàn)場物料試驗(yàn)項(xiàng)目無法規(guī)范進(jìn)行，皮帶秤的現(xiàn)場性能指標(biāo)難以評定。

在國際法制計(jì)量組織的文件中，這樣解釋耐久性——耐久性是指其在一段使用時(shí)間后保持性能的能力。國際法制計(jì)量組織曾專門開會討論“關(guān)于連續(xù)累計(jì)自動衡器引進(jìn)耐久度測試”的提議。會議認(rèn)為：目前一些符合R50標(biāo)準(zhǔn)的皮帶秤并不能夠在合理使用期限內(nèi)保持在最大可允許誤差范圍內(nèi)的性能。在某些個(gè)案中，在起始檢測及投入使用的幾周或幾個(gè)月后，誤差就已超過最大允許值。因?yàn)檫@些狀況導(dǎo)致皮帶秤在大散裝計(jì)量行業(yè)中的聲譽(yù)低下，導(dǎo)致正常質(zhì)量皮帶秤生產(chǎn)廠家聲譽(yù)受損，并有損OIML R50批準(zhǔn)的權(quán)威性。

我國的皮帶秤國家標(biāo)準(zhǔn)《連續(xù)累計(jì)自動衡器（電子皮帶秤）》（GB/T 7721-2007）及計(jì)量檢定規(guī)程（JJG 195-2002）都要求：在皮帶秤的使用中相關(guān)要求應(yīng)當(dāng)?shù)玫介L期滿足。但沒有涉及具體的耐久性測試和評判標(biāo)準(zhǔn)。

“由于缺乏具體詳細(xì)的耐久性測試方法和測試指標(biāo)，一些企業(yè)重制造、輕檢測，重生產(chǎn)、輕科研。這樣導(dǎo)致一些0.5%級準(zhǔn)確度的皮帶秤，在使用幾個(gè)月后，誤差就可能高達(dá)1%～5%，難以長期穩(wěn)定地保持計(jì)量的準(zhǔn)確度。”陸勤生深有感觸地說。

中國企業(yè)建議引起國際重視

今年4月，國際法制計(jì)量組織質(zhì)量技術(shù)委員會自動衡器分技術(shù)委員會組織召開的在英國召開關(guān)于50號國際建議修改稿的討論會。

會上，有關(guān)皮帶秤耐久性試驗(yàn)的話題成為爭議最大的問題。所有與會者均認(rèn)為耐久性是皮帶秤十分重要的指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)予以考核。爭論的焦點(diǎn)在于“如何進(jìn)行考核”。有人建議“在現(xiàn)場運(yùn)行6個(gè)月后再考核”。“但這種方式難以實(shí)現(xiàn)。一方面是費(fèi)時(shí)漫長、花費(fèi)巨大；另一方面從技術(shù)層面上看也不具有代表意義；同時(shí)還存在未經(jīng)型式批準(zhǔn)即使用所造成的法制管理問題。所以，會議不贊成這種方法。”代表中國皮帶秤制造企業(yè)參會的南京三埃工控股份有限公司總經(jīng)理袁延強(qiáng)回憶當(dāng)時(shí)的情景。

當(dāng)大家苦于找不到合適的耐久性試驗(yàn)方法時(shí)，來自南京三埃公司的一份題為《采用實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行皮帶秤耐久性能的測試》的報(bào)告引起了與會者的極大興趣，也讓大家對這一可能解決皮帶秤耐久性測試問題的創(chuàng)新做法寄予了希望。

南京三埃工控股份有限公司通過多年的研究及大量試驗(yàn)開發(fā)研制出一種全新的高準(zhǔn)確度陣列式皮帶秤。最值得關(guān)注的是，這種陣列式皮帶秤在耐久性方面進(jìn)行了獨(dú)特的嘗試。

陸勤生介紹說，陣列式皮帶秤在南京三埃建設(shè)的“QPS皮帶秤全性能測試系統(tǒng)”上進(jìn)行了若干相關(guān)測試，最大程度地模擬皮帶運(yùn)輸物料的過程，可進(jìn)行各種影響因素的量化模擬：如皮帶張力的變化、帶速的變化、流量的變化、皮帶沾料的影響、皮帶跑偏的影響等等。“將這些模擬的影響因子加在被測皮帶秤后對其性能指標(biāo)進(jìn)行測試，如果被測皮帶秤的性能指標(biāo)仍然能達(dá)到標(biāo)稱值，則認(rèn)為該秤的耐久性指標(biāo)合格；否則判定其耐久性指標(biāo)不合格。這樣既能實(shí)現(xiàn)對皮帶秤耐久性能的檢測，又能縮短檢測時(shí)間和降低測試成本。”

“皮帶秤耐久性指標(biāo)的相關(guān)模擬測試辦法是我們在研制陣列式皮帶秤過程中摸索出來的一種替代現(xiàn)場測試的方法。測試系統(tǒng)的建成給公司研發(fā)新產(chǎn)品提供了試驗(yàn)平臺，也為研究皮帶秤性能指標(biāo)的耐久性提供了試驗(yàn)基地。”陸勤生說。

國際建議的起草人之一、澳大利亞的一位代表表示：他們意識到現(xiàn)場進(jìn)行耐久性測試的困難性。如果不是今天聽到中國代表介紹的“關(guān)于在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行耐久性測試”的建議，他們以為這可能是一個(gè)無法完成的工作。中國代表的建議提出了一個(gè)新的思路，使得這項(xiàng)工作有了實(shí)現(xiàn)的可能。

據(jù)徐州天目稱重技術(shù)有限公司，南京三埃這套測試系統(tǒng)的建成填補(bǔ)了國內(nèi)無皮帶秤性能試驗(yàn)室的空白，已引起國內(nèi)外計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的關(guān)注。“這種方法是否可靠，還需要計(jì)量權(quán)威機(jī)構(gòu)的認(rèn)定。目前，我們也正在申請成立一個(gè)由計(jì)量科研機(jī)構(gòu)、各行業(yè)專家以及企業(yè)代表共同組成的‘皮帶秤耐久性指標(biāo)測試方法專項(xiàng)研究工作組’，深入對皮帶秤的耐久性指標(biāo)及測試辦法進(jìn)行研究。相信不久的將來一定能為皮帶秤的性能檢測提供實(shí)用有效的辦法，一定能為散狀物料的計(jì)量提供更多準(zhǔn)確、可靠的皮帶秤產(chǎn)品。”