スケールが正確かどうかを確認する方法: 完全ガイド

簡単な答え: スケールが正確であることを知る方法は次のとおりです

秤は、その読み取り値がメーカーが指定した公差内で既知の基準重量と一貫して一致する場合に正確であると言えます (通常は)。 表示値の±0.1%～±0.5% ほとんどの商業および産業規模に対応します。トラックスケールの場合、精度は通常、次の範囲内で認定されます。 80,000ポンドの荷重で±20ポンド 、およそ 0.025% の分散になります。秤がゼロ天びんテスト、既知重量テスト、再現性テストのすべてを同じ日に合格した場合、秤が正しく機能しているという強力な証拠が得られます。

とはいえ、これらのテストに一度合格しただけでは十分ではありません。環境要因、ロードセルの磨耗、過負荷、温度変動などにより、校正イベント間の測定値が変動する可能性があります。以下のセクションでは、5 分間の簡単なチェックから完全な認定校正まで、使用できるすべての方法を説明します。これにより、スケールの表示内容に常に自信を持つことができます。

スケールの精度がほとんどの人が思っている以上に重要である理由

不正確なスケールには費用がかかり、場合によっては多額の費用がかかります。あ トラックスケール すべての荷物でわずか 1% 高いということは、トラック運送会社が請求額よりも多くの製品を一貫して輸送していることを意味している可能性があります。平均積載量 40,000 ポンドで 1 日あたり 50 件の荷物を運ぶルートでは、1% の誤差は次の値に相当します。 1 つの荷物につき 400 ポンド、または毎日 20,000 ポンドの未請求製品 。これを年間で乗算すると、経済的損失は驚くべきものになります。

財政を超えて、規制と安全性への影響もあります。米国では、貿易に使用される商用秤は、秤のクラスごとに最大許容誤差を設定する NIST ハンドブック 44 に準拠する必要があります。州の度量衡検査中に公差を超えていることが判明したトラックスケールは、直ちに使用不能となり、その結果、業務が停止され、罰金が科せられる可能性があります。合法的な取引アプリケーションでは、スケールの精度を推測に任せるにはリスクが高すぎます。

内部品質管理にフロアスケールを使用する民間の製造施設など、貿易以外の環境であっても、不正確な測定値はバッチの失敗、出荷拒否、または原材料の無駄につながります。スケールの精度の検証に費やした時間は必ず報われます。

ゼロバランステスト: 毎回ここから始めてください

体重計に重量を載せる前はゼロを示している必要があります。または、荷重を取り除いた後はゼロに戻ります。これはゼロバランス テストと呼ばれ、何かが間違っていることを最も早く示す指標です。

ゼロバランステストの実行方法

• 秤のプラットフォームが完全に空で清潔であることを確認してください。たとえ薄い層の破片でも、精密秤では数グラム増加する可能性があります。
• スケールの電源を入れ、メーカーが推奨する時間 (通常、精密実験用スケールの場合は 5 ～ 30 分、工業用フロアスケールの場合は数分) ウォームアップします。
• 表示を確認してください。正確にゼロ、またはゼロの 1 表示範囲内で読み取られる必要があります。
• 既知の重りを置き、それを取り外します。スケールは 1 ～ 2 表示分割以内にゼロに戻ります。

トラック スケールの場合、ゼロバランス チェックでは、トラックをデッキから完全に外し、インジケーターがゼロ (または認定された許容範囲内) を示していることを確認します。デッキを空にした後、トラック スケールが一貫してゼロに戻らない場合、最も一般的な原因は、デッキの下に詰め込まれた破片、ロード セルの損傷、またはジャンクション ボックスの配線の問題です。

ゼロバランスの故障は、必ずしも秤が壊れていることを意味するわけではありません — インジケーターのゼロトラッキング機能を通じて単にゼロに戻す必要があるだけかもしれません。ただし、セッションごとに再ゼロ設定が必要な場合は、調査する価値のある警告サインです。

既知重量テスト: 最も直接的な精度チェック

体重計が正確かどうかを知る最も簡単な方法は、正確な重量がすでにわかっているものの重量を量ることです。これはスパンテストまたは既知重量テストと呼ばれ、適切な校正検証の根幹となります。

適切なテスト分銅の選択

テスト分銅は、テストしている秤よりも正確である必要があります。一般的なルールは、 4:1 の精度比 — テスト分銅は、はかりの許容誤差の少なくとも 4 倍正確である必要があります。 ±20 ポンドまで認定されているトラック スケールの場合、±5 ポンド以内またはそれ以上の精度のテスト重量が必要です。認定テスト分銅はクラスごとに分類されています。

既知の重みテストを正しく実行する方法

1. 空のプラットフォームでスケールをゼロにします。
2. 認定試験用分銅をプラットフォームの中央に静かに置きます。
3. スケールやプラットフォームに触れずに測定値を記録します。
4. 誤差を計算します: (秤の読み取り値 − 真の重量) ÷ 真の重量 × 100 = % 誤差。
5. これをメーカーが指定した公差と比較してください。許容範囲内であれば、スケールは合格します。
6. スケールの範囲全体の複数のポイント (少なくとも容量の 25%、50%、100%) で繰り返します。

1 つの重量点のみでテストするのはよくある間違いです。スケールは、容量の 50% では完全に正確ですが、90% では大幅に精度が低下します。 常に全範囲にわたってテストする 特に、空のトレーラーから満載のトレーラーまで荷重が大幅に変化するトラックスケールの場合。

再現性テスト: あなたの体重計は同じ答えを 2 回返しますか?

同じ位置に置かれた同じ重量に対して異なる読み取り値が得られる秤には、再現性の問題があります。これは精度の問題とは異なります。秤は一貫して間違っている可能性がありますが (常に 5 ポンドの重さを読み取っています)、それでも再現可能です。どちらの問題も重要ですが、再現性の障害は多くの場合、単純な再キャリブレーションではなく修理が必要な機械的または電子的な障害を示しています。

再現性テストの実行

• 既知の重量を秤に乗せます。読みを記録します。
• ウェイトを完全に取り外します。表示がゼロに戻るまで待ちます。
• まったく同じ位置のウェイトを交換します。もう一度録音してください。
• このプロセスを少なくとも 5 回繰り返します。
• 範囲を計算します: 最大読み取り値から最小読み取り値を差し引いた値。

ほとんどの工業用スケールでは、5 つの測定値の広がりが以下の範囲内に収まる必要があります。 1～2の表示分割 。分解能 0.1 ポンドのスケールでは、5 つの同一の配置間で測定値の変動が 0.2 ポンドを超えてはなりません。 20 ポンドの分解能を持つトラック スケールの場合、再現性テストで 40 ポンドを超える変動は危険信号です。

再現性が低下する一般的な原因には、ロードセルの磨耗または汚れ、取り付け金具の緩み、トラック スケール デッキのチェック ロッドやバンパーに詰まった破片、信号ケーブルやジャンクション ボックスの断続的な電気接続などが含まれます。

コーナー荷重またはシフト テスト: プラットフォーム全体の精度をチェックする

多くの人はプラットフォームの中心でのみスケールをテストしますが、実際の使用では、荷重が完全に中心に配置されることはほとんどありません。コーナー荷重テスト (シフト テストまたは偏心荷重テストとも呼ばれます) では、分銅が置かれた場所に関係なく、スケールの読み取りが一貫して行われていることを確認します。

コーナー荷重試験の実施方法

1. はかりの総ひょう量の約 3 分の 1 の試験分銅を使用してください。
2. プラットフォームの中央に重りを置き、測定値を記録します。
3. ウェイトを各コーナー (左前、右前、左後、右後) に移動します。各位置での読み取り値を記録します。
4. また、各エッジの中点 (前中心、後中心、左中心、右中心) もテストします。
5. すべての測定値を比較します。中心読み取り値からの最大許容偏差はスケールのクラスによって異なりますが、通常、商用スケールの場合は 2 つの表示区分以内です。

トラックスケールの場合、車軸の位置は車両のタイプによって異なるため、シフトテストは特に重要です。平台トラックの後車軸はデッキの後部に荷重を加えますが、タンデム車軸ダンプ トラックでは重量の配分が異なります。 中央では正確に読み取ることができるが、前端では 100 ポンドのドリフトがあるトラック スケールでは、軸重が一貫して過小または過大に報告される可能性があります。 、これは法定走行重量の遵守に直接影響します。

マルチロードセルスケールの偏心荷重エラーは、通常、出力がドリフトした 1 つのセルにまで遡ります。インジケーターの診断モードを通じて個々のロードセルのミリボルト出力を比較すると、どのセルが仕様外であるかをすぐに特定できます。

トラックのスケールが正確かどうかを確認する方法: 大型車両のスケールに特有の方法

トラックスケール (計量台または車両スケールとも呼ばれます) は、そのサイズ、屋外にさらされること、扱う重量が膨大であるため、独特の精度の課題があります。標準的な全長トラック スケールは次のようになります。 長さ70～110フィート 、6 ～ 10 個のロードセルでサポートされ、定格容量は 100,000 ～ 200,000 ポンドです。精度を検証するには、複数の手持ち式試験分銅が必要です。

方法 1: 認定テストトラックの比較

最も一般的な現場検証方法は、認定基準車両、つまり総重量、軸重、個々のタイヤ荷重が認定基準スケールから正確にわかっているトラックの重量を量ることです。基準トラックをトラックスケール上で運転し、重量を記録し、認定された基準値と比較します。ほとんどの州運輸局は、日常的な精度監査にこの方法を使用しています。

基準トラックを所有していない場合は、認定された秤で最近重量を量った車両を使用できます。積み降ろしによって重量が変化する前に、直後にトラックスケールに乗せて、2 つの読み取り値を比較します。 2 つのスケールが両方の計器の合計公差内で一致する場合、スケールは正確である可能性があります。

方法 2: 認定重量カートまたはポータブルテスト分銅

校正サービス会社は、認定された鋳鉄分銅を積んだ分銅カートを使用します。通常は、次のセットです。 1,000 ポンドまたは 2,000 ポンドの重り これらを組み合わせてスケール全体をテストできます。適切なトラック スケールの校正テストでは、通常、複数のデッキ位置に設置されたスケールの定格容量の少なくとも 50% ～ 100% が使用されます。これは最も厳格な現場での方法であり、ほとんどの法域で貿易法的認証に必要です。

方法 3: ロードセル診断比較

最新のトラック スケール インジケーターは、診断メニューに各ロード セルの個別のミリボルト出力 (mV/V) を表示します。既知の負荷の下で各セルの相対出力を比較することにより、パフォーマンスが低下しているセルまたは報告が過剰なセルを特定できます。正常なロードセルは通常、次の間の出力を出力します。 全定格負荷で 1.5 および 3.0 mV/V 。隣接するセルが正常に読み取っているのに、予想される帯域を大きく外れたセルは、置換の候補となります。この方法は認定重量テストに代わるものではありませんが、校正イベント間の優れた日常監視ツールです。

方法 4: 車載スケールとの照合

最近のセミトラックの多くには、エアサスペンション圧力から積載量を推定する車載計量システムが装備されています。これらのシステムは貿易目的で認定されておらず、通常は±2% ～ ±3% の精度しかありませんが、有用な健全性チェックを提供します。複数の車両にわたって、トラックのスケールが車載システムと一貫して 5% 以上異なる場合、その不一致は調査の価値があります。トラック スケールは正確である可能性がはるかに高くなりますが、多くの車両にわたる一貫した傾向は、キャリブレーション ドリフトを示している可能性があります。

スケールの精度を静かに破壊する環境要因

完璧に校正されたスケールであっても、環境条件が影響すると、数日以内に不正確になる可能性があります。これらの要因を理解すると、通常の校正スケジュール以外で精度をいつ再チェックするかを決定するのに役立ちます。

温度

ロードセルは温度変化に敏感です。ほとんどの市販のロードセルの温度係数は約 華氏 1 度あたり ±0.003% 。 80,000ポンドの荷物を扱うトラックスケールでは、午前と午後の間の多くの気候で一般的な30°Fの温度変動により、理論的には測定値が約72ポンド変化する可能性があります。高品質のロード セルはこれを内部で補正しますが、古いセルや損傷したセルでは補正できない場合があります。校正チェックを実行する前に、必ずトラック スケールが周囲温度で安定するまで待ってください。また、夏に校正されたスケールは真冬にはわずかにドリフトする可能性があることに注意してください。

湿気と腐食

ロードセルへの水の浸入は、トラックスケールの不正確さの主な原因の 1 つです。 IP67 または IP68 定格のロードセルであっても、長年の使用によりケーブルシールに微小な亀裂が発生し、湿気によりひずみゲージの接合部がゆっくりと腐食する可能性があります。湿気による損傷の兆候としては、読み取り値が不安定であること、静的荷重がかかると表示が上下にゆっくりと変動すること、ロードセルの取り付け金具に目に見える錆が見られることなどが挙げられます。少なくとも年に一度、シールとケーブル入口点を検査してください。

破片や異物

トラックスケールのデッキ周囲の隙間に砂利、泥、氷、植物が詰め込まれていると、荷重がかかった状態でプラットフォームが自由に動くことができなくなります。これは非常に一般的な問題で、荷重の一部がロード セルではなく、付着した破片を介して基礎に伝わるため、スケールの読み取り値が一貫して低くなります。 春に予想よりも一貫して 200 ～ 500 ポンド低い値を読み始めるトラックの体重計には、冬の残骸や氷の問題が残っていることがよくあります。 。精度を検証する前に、デッキの隙間を徹底的に掃除してください。

風と振動

精密ベンチスケールの場合、開いたドアからの微風でも測定値が変動する可能性があります。屋外に設置されたトラック スケールの場合、強い横風がスケールに乗っている大型車両に測定可能な横方向の力を及ぼし、わずかではありますが実際の測定値の変動を引き起こす可能性があります。サイトで頻繁に強風が吹く場合は、精度テスト中に合格/不合格の境界線の結果を解釈するときにその影響を考慮してください。

体重計の精度に問題があることを示す危険信号

何かが間違っていると疑うために、必ずしも正式なテスト重みが必要なわけではありません。次の兆候がある場合は、直ちに精度をチェックする必要があります。

• ディスプレイが完全に安定しない。 プラットフォームに静的荷重がかかっている場合でも、読み取り値はゆっくりと変化し続けます。これは多くの場合、ロードセルの損傷または配線の欠陥を示します。
• 使用間のドリフトはゼロです。 毎朝、スケールには正または負の静止値が表示されるため、手動でゼロに戻す必要があります。時折起こる小さなドリフトは正常です。日々の表示区分以上のズレはございません。
• 同じ車両の測定値が一貫していない。 同じトラックが、再積載されずに、連続したパスでスケールの指定された許容値を超えて変化する読み取り値を一貫して返す場合、スケールには再現性の問題があります。
• 顧客またはサプライヤーが重量に関して異議を唱えています。 複数の取引先が一貫してあなたの体重に疑問を抱いている場合、そのパターンは統計的に意味があります。異議の 1 つは読み込みエラーである可能性があります。異なる政党からの5人の連続発言がその規模を物語っている。
• 最近の身体的衝撃または過負荷。 車両に衝突されたトラックスケール、または定格容量を大幅に超える荷重がかかったトラックスケールは、直ちにテストする必要があります。定格容量の 125% を超える過負荷は、ロードセルに永久的な損傷を与える可能性があります。
• インジケーターにはエラー コードが表示されるか、1 つのロードセルがゼロを示します。 最新のトラックスケールインジケーターのほとんどは、個々のロードセルの状態を監視し、範囲外になったセルにフラグを立てます。これらのアラートをソフトウェアの不具合として決して無視しないでください。
• 12 か月以上校正が行われていません。 明らかな症状がない体重計であっても、時間の経過とともに変化する可能性があります。ほとんどの商用および産業用アプリケーションでは、毎年の校正が標準的に推奨されています。

スケールの精度をどのくらいの頻度で確認する必要がありますか?

適切な検証頻度は、計量がどれほど重要であるか、および動作環境がどれほど厳しいかによって異なります。実践的なフレームワークは次のとおりです。

州および地方自治体の規制により、貿易に適した秤に対して特定の校正間隔が義務付けられる場合があることに注意してください。米国の多くの州では、商取引に使用されるトラック スケールは、少なくとも年に 1 回、公認度量衡職員による検査と封印が義務付けられており、一部の大量生産事業では、コストのかかる紛争から保護するために、半年ごとまたは四半期ごとの認定校正を選択しています。

校正プロセスの実際の内容

多くの人が、スケールの検証 (スケールが正確かどうかを確認する) とスケールのキャリブレーション (スケールが正確になるように調整する) を混同しています。検証によって、自分の立ち位置がわかります。許容範囲外の場合は、キャリブレーションによって問題が解決されます。適切なキャリブレーションには以下が含まれます。

ステップ 1: 校正前検査

校正設定に触れる前に、技術者はスケールを物理的に検査する必要があります。トラックスケールの場合、これはデッキの状態、ロードセル取り付け金具、ジャンクションボックスの配線、バンパーのクリアランス、基礎の完全性をチェックすることを意味します。機械的な問題があるスケールを校正しても、問題は一時的に隠蔽されるだけで、すぐに再びずれてしまいます。

ステップ 2: ゼロ校正

プラットフォームが空の場合、インジケーターのゼロ点が設定されます。デッドロード（プラットフォームとデッキ構造自体の重量）は測定値から数学的に除去されるため、ディスプレイには何も乗っていないゼロが表示されます。

ステップ 3: スパン校正

認定された基準重量、または既知の重量の基準車両が秤の上に置かれます。技術者は、表示された測定値が既知の値と一致するまで、インジケーターのスパン定数を調整します。 トラックスケールの場合、この調整は通常、定格容量の 50% ～ 100% で実行されます。 校正が実際の動作範囲を確実にカバーするようにします。

ステップ 4: 直線性の検証

ゼロとスパンを設定した後、技術者はいくつかの中間点 (容量の 25%、50%、75%、100% など) に重みを置き、校正が範囲全体で線形であることを確認します。スケールが 50% を通過しても 90% で高い値を読み取る場合、ロードセル自体に、校正調整では修正できない非直線性の問題がある可能性があります。

ステップ 5: 文書化と封印

使用したすべての試験分銅、取得したすべての測定値、および秤が合格か不合格かを記録した校正証明書が発行されます。合法的に取引可能なスケールの場合、インジケーターは物理的または電子的な不正行為防止シールで密閉されています。封印後の校正設定の改ざんは、ほとんどの管轄区域で法律違反となります。

認定分銅がなくてもできるDIYの精度チェック

すべての精度チェックに認定された試験用分銅や校正技術者が必要なわけではありません。簡単な健全性チェックが必要な場合に使用できる実用的なフィールド方法があります。

ウォータージャグ方式（小型の場合）

1 リットルの水の重さは、室温でちょうど 1 キログラム (2.205 ポンド) です。ちょうど 5 リットルの水が入った密閉容器の重さ 5.000kg 。これは、消費者向けまたは小規模な商業用スケールを低容量で検証するのに十分な精度であり、キッチン スケールや小規模な郵便スケールに役立ちます。目盛り付き計量ジャグで水の量を注意深く測定し、蒸発を防ぐために容器を密封し、すぐに重量を量ります。

クロススケール比較方法

同じような容量の秤が 2 つある場合は、両方で同じ物体の重さを量ってください。両方の機器の公差内で一致する場合は、両方とも正確であるという合理的な確信が得られます。合計許容値を超えて一致しない場合は、少なくとも 1 つに問題があります。この方法ではどれが間違っているかはわかりませんが、さらなる調査が必要であることを示します。トラックスケールの場合、クロススケール法とは、自分のスケールと近くの認定された公的スケールで同じ車両を背中合わせに計量することを意味します。

梱包品の方法

商業的に包装された商品は、少なくとも記載されている正味重量を含むことが法律で義務付けられています。 5 ポンドのラベルが貼られた砂糖の入った密封された無傷の袋の重さは少なくとも 5 ポンドでなければなりません (製造業者は重量不足違反を避けるためにわずかな過剰充填を行うため、通常はそれよりもわずかに大きくなります)。複数の密封されたパッケージの重量を量り、その結果を記載された重量と比較することは、大まかな精度チェックです。オンスまでの精度は期待できませんが、ラベル重量より 10% 低い一貫した測定値は、スケールの問題を示しています。

校正イベント間の精度の維持

スケールの精度を維持する最善の方法は、校正訪問の合間にスケールを適切に扱うことです。これらの方法を実践すると、ドリフトが大幅に減少し、必要な調整の間隔が延長されます。

• 定格容量を超えないようにしてください。 過負荷は、ロードセルに永久的な損傷を与える最も速い方法です。トラックスケールのオペレーター向けに、能力評価を目に見える形で掲載します。
• プラットフォームを清潔に保ちます。 トラックスケールの場合は、ピットとデッキの隙間の定期的な清掃を計画してください。ベンチスケールおよびフロアスケールの場合は、各シフトの前後にプラットフォームを拭きます。
• 動的ロードを避けてください。 重い物をプラットフォームに落としたり、アプローチランプを高速でトラックを運転したりすると、静的積載重量の数倍に達する衝撃力が発生します。トラックスケールにはゆっくりと制御されたアプローチが必要であり、ロードセルの寿命が大幅に延長されます。
• 毎日ゼロの測定値を記録します。 各シフトの開始時のゼロ読み取り値の簡単なログを記録してください。ゼロ測定値が数週間にわたってゆっくりと増加または減少する傾向は、ロードセルまたは基礎の問題の早期警告であり、早期に発見すると対処がはるかに簡単になります。
• ケーブルと接続箱を保護します。 車両、げっ歯類、または腐食性化学物質によるケーブルの損傷は、精度の問題の一般的な原因です。ケーブルを電線管内に配線し、四半期ごとにジャンクション ボックスを検査し、ひび割れや摩耗したケーブル ジャケットがあればすぐに交換してください。
• ウォームアップ時間を考慮してください。 特に寒冷地では、計量する前に秤の電子機器が動作温度に達するまで時間を与えてください。ほとんどのメーカーは、寒い環境で電源を入れた後、デジタル インジケータの 15 ～ 30 分間のウォームアップを指定しています。

専門の校正技術者に連絡する場合

一部の精度の問題は、社内のトラブルシューティングの範囲を超えています。次の場合は、認定秤技術者に連絡してください。

• 秤は既知重量テストに合格せず、ゼロ調整をしても修正されません。
• インジケーターにはロードセルのエラーコードが表示されるか、読み取りが明らかに不可能です（荷重下では負の値、空のデッキでは非常に高い値）。
• スケールは取引上合法である必要があり、校正シールの有効期限が切れているか、改ざんされています。
• 車両に衝突されたトラックスケール、移転中に落下したフロアスケール、または水没したスケールなど、スケールが物理的に損傷した場合。
• この体重計は最近新しい場所に移動されました。ほんの少しの移動でも、トラック スケールとロード セルの基礎関係が変化する可能性があり、完全な再校正が必要になります。
• 見かけの精度に関係なく、年次校正間隔に達しました。規制遵守は貿易規模にとって必須ではありません。

校正サービスプロバイダーを選択するときは、基準分銅に対する米国国立標準技術研究所 (NIST) の追跡可能な校正証明書を最新に保持しており、特定のはかりのブランドとモデルに精通している技術者を探してください。特にトラックスケールの場合、特定のロードセルブランドの経験が重要です。構成と診断手順は、Rice Lake、Mettler Toledo、Cardinal、Fairbanks などのメーカー間で大きく異なります。