千分之一的联想

      1982年，我看到在“Bulk solids handling”（固体散料输送）1981年第5期上发表的一篇论文“Belt Weighing Test Facility at Warren Spring Laboratory”（在沃伦斯普林试验室的皮带秤试验装置)），非常振奋。因为我自己在生产现场作过多次物料试验，对这项工作的艰难体会非常深。比如在一条每小时输送量仅50t/h的皮带秤上，作一次2t左右的物料试验就要8个年轻力壮的小伙子干2个小时才能得出一个物料试验数据。而在沃伦斯普林的试验装置上，可提供物料自动循环及称重操作，皮带速度最高达到4.2m/s，最大输送量达到720t/h。这个试验室是前英国国家工业部和几家皮带秤生产厂联合投资20万英磅、占地500m2建成的。而更令人瞠目结舌的是，建这一套试验装置的目的是对影响称量准确度的各种变量，如托辊倾角、皮带张力、皮带速度、料层厚度进行分析研究，以便提出供贸易计量用千分之一准确度的电子皮带秤设计方案。

      千分之一，电子皮带秤，有没有搞错啊，那个年代（三十几年前），1%准确度的电子皮带秤都找不到，还提千分之一，是不是地磅啊？

      1982年，我写了一篇《电子皮带秤的现状和发展趋势》的文章，发表在《自动化仪表》杂志1982年第5期上，其中也谈到国外重视皮带秤基础理论研究工作，如英国就在沃伦斯普林试验室建成了皮带秤试验装置，其目标是提出供贸易计量用千分之一准确度的电子皮带秤设计方案。1985年，我又在《自动化仪表》杂志1985年第1期上发表了《皮带秤试验装置》，对包括沃伦斯普林试验室在内的国外皮带秤试验装置和建在衡阳运输机械总厂的国内皮带秤试验装置作了全面的介绍。

      时间过去了三十年，自己写过的资料内容很多都已经忘掉了。包括沃伦斯普林，包括那千分之一。

      时间到了2014年2月，我有幸参加了在南京三埃工控股份有限公司阵列式皮带秤“OIML认证”现场物料试验及现场座谈会。南京三埃工控股份有限公司阵列式皮带秤向英国国家计量局（NMO）申请即将颁布的OIML R-50等级（0.2级）证书，申请工作的模拟实验部分2013年已在英国完成。现场物料试验是申请工作未完成的一部分，也是最关键的一部份测试工作。英国国家计量局（NMO）按照OIML R-50皮带秤国际建议的指标及检测方法进行测试，测试按三个带速，每个带速又按最大、中等、最小各三种流量每2次一组进行物料的重复性及准确度误差试验，一共要进行18次物料试验，每次物料量为22t左右。

      允许误差是多少呢？由于是“OIML认证”，属于“型式评价”、“检定”的要求，对0.2级秤来说是千分之一！也就是说，这18次实物校验，每一次的误差都不能超过千分之一。而试验结果，不但每一次的误差都不超过千分之一，而且除了少数几次的误差为万分之八、万分之六以外，绝大多数的物料试验误差都不超过万分之五。这说明什么问题呢？单就“OIML认证”现场物料试验来说，如果未来OIML R-50等级提高到0.1级，那么阵列式皮带秤稍加改进，能够达到0.1级皮带秤的准确度指标。

      对于高准确度皮带秤，有人曾怀疑其必要性：皮带秤搞那么高的准确度有什么用？有人又曾以控制衡器的准确度达不到来否定它。皮带秤高准确度的需求早已被市场上港口贸易计量、钢铁工厂能源计量等众多需求所证实，而这次做0.1级物料试验用的控制衡器（40t料斗秤）是经江苏省计量科学研究院检测并出具“校准证书”的，而江苏省计量科学研究院是《中国合格评定国家委员会》（CNAS）批准授权的检测机构。由于CNAS与ILAC（国际实验室认可合作组织）签有“互认协议”，江苏省计量科学研究院出具的“校准证书”为英国国家计量局（NMO）所接受。据介绍，对40t料斗秤给出的指标是：其扩展不确定度U（k=2)：10t测量点为2kg，20t测量点为3kg，按我的理解，对20t的物料试验，这表示有95%的可能性误差为3kg。所以40t料斗秤及量传系统的合法性也经过英国国家计量局（NMO）的高级认证工程师Gregory Glas验证。

      从南京三埃工控股份有限公司的“QPS皮带秤全性能实验室”，到阵列式皮带秤，再到CNAS与ILAC的“互认协议”，所体现出来的都是中国经济的健康发展，科研能力的大幅提升和科技实力的快速增长，这才有了中国电子皮带秤产品即将颁布的OIML R-50等级（0.2级）证书的申请和测试工作。

      现场座谈会上，大家谈到沃伦斯普林试验室曾提出的目标他们没能达到，而现在沃伦斯普林试验室可能早已不复存在（这次来华的英国国家计量局NMO的高级认证工程师Gregory Glas就不知道这个试验室）。但三十年后，中国科技人员在占地面积更大、试验项目更多、试验设施更完善的试验室里默默无闻地工作，正在朝着沃伦斯普林试验室曾提出的目标——提出供贸易用千分之一准确度的电子皮带秤设计方案前进，也许他们离这个目标已经不远了，或许离这个目标近在咫尺了。但我们还需努力，“做世界上好的皮带秤”是中国企业的目标！