動(dòng)態(tài)電子秤測(cè)量誤差的來(lái)源及處理

 

動(dòng)態(tài)電子秤測(cè)量誤差的來(lái)源及處理

1.4.1系統(tǒng)誤差

在研究隨機(jī)誤差處理方法的時(shí)候，是以測(cè)量數(shù)據(jù)中不含有系統(tǒng)誤差為前提，即總是假設(shè)系統(tǒng)誤差不存在或已消除。然而在測(cè)量實(shí)踐中，不可避免地會(huì)存在系統(tǒng)誤差，甚至在有些情況中系統(tǒng)誤差數(shù)值還比較大。由于系統(tǒng)誤差是和隨機(jī)誤差同時(shí)存在于測(cè)量的數(shù)據(jù)中，又不易被發(fā)現(xiàn)，而多次重復(fù)測(cè)量又不能減小它對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，所以具有更大的危險(xiǎn)性。因此發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差，確定量值，并盡可能減小或消除它對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，對(duì)于提高測(cè)量精度是十分重要的。所謂系統(tǒng)誤差是指測(cè)量誤差中其量值固定或服從一定函數(shù)規(guī)律變化的那些誤差。若將量值固定也理解為一種規(guī)律，則系統(tǒng)誤差可認(rèn)為是量值服從一定函數(shù)規(guī)律變化的誤差。

由于系統(tǒng)誤差涉及對(duì)測(cè)量設(shè)備和測(cè)量對(duì)象的全面分析，并與測(cè)量者的經(jīng)驗(yàn)、水平以及測(cè)量技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，因此對(duì)系統(tǒng)誤差的研究較為復(fù)雜和困難。

 (1)系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生原因

系統(tǒng)誤差是由固定不變的或按一一定規(guī)律變化的因素所造成，產(chǎn)生的原因，可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：

①測(cè)量裝置方面。在設(shè)計(jì)上采用近似的測(cè)量原理設(shè)計(jì)儀器，在儀器的制造上存在誤差。

②測(cè)量方法方面。采用近似的測(cè)量方法或計(jì)算公式而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生。

③測(cè)量環(huán)境方面。如溫度、濕度、氣壓、海拔、磁場(chǎng)等隨時(shí)間或空間變化而做規(guī)律性變化，受此影響所產(chǎn)生的規(guī)律性變化的誤差。

④測(cè)量人員方面。如由于觀測(cè)者讀數(shù)、計(jì)數(shù)時(shí)的習(xí)慣特點(diǎn)（有規(guī)律的）影響而產(chǎn)生的誤差。

 (2)系統(tǒng)誤差的種類(lèi)

在同一條件下．多次測(cè)量同一量值時(shí)，系統(tǒng)誤差的絕對(duì)值和符號(hào)保持不變，或者在條件改變時(shí)，系統(tǒng)誤差按一定的規(guī)律變化。由這一特征可知，系統(tǒng)誤差不具有抵償性，它是固定的或服從一定函數(shù)規(guī)律的誤差，按確定其量值的函數(shù)可分為：

①不變的系統(tǒng)誤差。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，誤差的量值和符號(hào)始終是固定不變的系統(tǒng)誤差。

②線性變化的系統(tǒng)誤差。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，誤差的量值隨時(shí)間或空間延續(xù)而成線性增減的誤差。

③多項(xiàng)式變化的系統(tǒng)誤差。有的系統(tǒng)誤差變化的特性可用多項(xiàng)式來(lái)描述。

④周期性變化的系統(tǒng)誤差。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)誤差的出現(xiàn)值隨時(shí)間或空間的延續(xù)而具有周期性變化。

1.4.2振動(dòng)誤差

電子皮帶秤的基本原理是只要測(cè)量某段皮帶長(zhǎng)度上物料的瞬時(shí)重量及同一時(shí)刻的皮帶行程或皮帶速度，就可以得到皮帶輸送機(jī)所輸送物料的流量，從而得出物料累積重量。通�？梢圆捎梅e分法或累加法來(lái)計(jì)算瞬時(shí)流量值和累積重量值。

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)，稱(chēng)重力誤差（振動(dòng)誤差）是皮帶秤諸多誤差中最重要，影響因素最多也是最難分析的一個(gè)。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)介紹重量誤差可簡(jiǎn)化為式（1 -16）中，第一項(xiàng)為恒定系統(tǒng)誤差。當(dāng)稱(chēng)重托輥高于其前后的固定托輥時(shí)，非準(zhǔn)直度D。為恒正值；反之為恒負(fù)值。

第二項(xiàng)的AD是秤架系統(tǒng)各部分的撓度造成的稱(chēng)重托輥垂直下沉量，AD是隨機(jī)變化的，是一種復(fù)雜規(guī)律的系統(tǒng)變差。第三項(xiàng)誤差是由皮帶張力的變化引起的，皮帶張力的變化與物料量等很多因素有關(guān)，是系統(tǒng)隨機(jī)誤差。皮帶在運(yùn)行中受到各種各樣的阻力，反過(guò)來(lái)，皮帶對(duì)秤架系統(tǒng)有相應(yīng)的反作用力，這些反作用力的垂直分量將干擾物料稱(chēng)重的測(cè)量結(jié)果（即誤差），主要有以下幾個(gè)方面：

①托輥轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。其影響誤差在校準(zhǔn)時(shí)可以消除。

②皮帶橫移阻力。皮帶的橫移阻力對(duì)稱(chēng)量準(zhǔn)度影響的確不小，當(dāng)皮帶跑偏達(dá)到檢定要求時(shí)，該力誤差才可忽略。

③擠壓阻力。其垂直分量產(chǎn)生的誤差在±0.1%。

④沖擊力。只要降低帶速，或縮短托輥間距，就可以大大減小沖擊力的垂直分量影響，其影響可以忽略不計(jì)。

⑤水平力。只要杠桿支點(diǎn)位置適當(dāng)，水平力影響就可以忽略不計(jì)。

⑥離心力。當(dāng)帶速較低時(shí)，此項(xiàng)影響可以忽略不計(jì)，而帶速較高時(shí)其誤差≤±0 5 010。

1.4.3具有系統(tǒng)誤差測(cè)量數(shù)據(jù)的處理方法

所謂測(cè)量數(shù)據(jù)的處理，就是從測(cè)量所得到的原始數(shù)據(jù)中求出被測(cè)量的最佳估計(jì)值，并計(jì)算其精確程度。必要時(shí)還要把測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成曲線或歸納成經(jīng)驗(yàn)公式，以便得出正確結(jié)論。

 (l)有效數(shù)字

由于含有誤差，因此測(cè)量數(shù)據(jù)及由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)的算術(shù)平均值等都是近似值。通常就從誤差的觀點(diǎn)來(lái)定義近似值的有效數(shù)字。若末位數(shù)字是個(gè)位，則包含的絕對(duì)誤差值不大于0 5；若末位是十位，則包含的絕對(duì)誤差值不大于5。對(duì)于其絕對(duì)誤差不大于末位數(shù)字一半的數(shù)，從它左邊第一個(gè)不為零的數(shù)字起，到右面最后一個(gè)數(shù)字（包括零）止都叫做有效數(shù)字。位于數(shù)字中間和末尾的O都是有效數(shù)字，而位于第一個(gè)非零數(shù)字前面的0都不是有效數(shù)字。數(shù)字末尾的“0”很量要，最末一位是欠準(zhǔn)確的估計(jì)值，稱(chēng)為欠準(zhǔn)數(shù)字。決定有效數(shù)字位數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)是誤差，多寫(xiě)則夸大了測(cè)量準(zhǔn)確度，少寫(xiě)則帶來(lái)附加誤差。