動態電子秤測量誤差的來源及處理

 

動態電子秤測量誤差的來源及處理

1.4.1系統誤差

在研究隨機誤差處理方法的時候，是以測量數據中不含有系統誤差為前提，即總是假設系統誤差不存在或已消除。然而在測量實踐中，不可避免地會存在系統誤差，甚至在有些情況中系統誤差數值還比較大。由于系統誤差是和隨機誤差同時存在于測量的數據中，又不易被發現，而多次重復測量又不能減小它對測量結果的影響，所以具有更大的危險性。因此發現系統誤差，確定量值，并盡可能減小或消除它對測量結果的影響，對于提高測量精度是十分重要的。所謂系統誤差是指測量誤差中其量值固定或服從一定函數規律變化的那些誤差。若將量值固定也理解為一種規律，則系統誤差可認為是量值服從一定函數規律變化的誤差。

由于系統誤差涉及對測量設備和測量對象的全面分析，并與測量者的經驗、水平以及測量技術的發展密切相關，因此對系統誤差的研究較為復雜和困難。

 (1)系統誤差的產生原因

系統誤差是由固定不變的或按一一定規律變化的因素所造成，產生的原因，可歸結為以下幾個方面：

①測量裝置方面。在設計上采用近似的測量原理設計儀器，在儀器的制造上存在誤差。

②測量方法方面。采用近似的測量方法或計算公式而導致誤差產生。

③測量環境方面。如溫度、濕度、氣壓、海拔、磁場等隨時間或空間變化而做規律性變化，受此影響所產生的規律性變化的誤差。

④測量人員方面。如由于觀測者讀數、計數時的習慣特點（有規律的）影響而產生的誤差。

 (2)系統誤差的種類

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

①不變的系統誤差。在整個測量過程中，誤差的量值和符號始終是固定不變的系統誤差。

②線性變化的系統誤差。在整個測量過程中，誤差的量值隨時間或空間延續而成線性增減的誤差。

③多項式變化的系統誤差。有的系統誤差變化的特性可用多項式來描述。

④周期性變化的系統誤差。在整個測量過程中，系統誤差的出現值隨時間或空間的延續而具有周期性變化。

1.4.2振動誤差

電子皮帶秤的基本原理是只要測量某段皮帶長度上物料的瞬時重量及同一時刻的皮帶行程或皮帶速度，就可以得到皮帶輸送機所輸送物料的流量，從而得出物料累積重量。通常可以采用積分法或累加法來計算瞬時流量值和累積重量值。

根據有關文獻，稱重力誤差（振動誤差）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。根據有關文獻介紹重量誤差可簡化為式（1 -16）中，第一項為恒定系統誤差。當稱重托輥高于其前后的固定托輥時，非準直度D。為恒正值；反之為恒負值。

第二項的AD是秤架系統各部分的撓度造成的稱重托輥垂直下沉量，AD是隨機變化的，是一種復雜規律的系統變差。第三項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，是系統隨機誤差。皮帶在運行中受到各種各樣的阻力，反過來，皮帶對秤架系統有相應的反作用力，這些反作用力的垂直分量將干擾物料稱重的測量結果（即誤差），主要有以下幾個方面：

①托輥轉動阻力。其影響誤差在校準時可以消除。

②皮帶橫移阻力。皮帶的橫移阻力對稱量準度影響的確不小，當皮帶跑偏達到檢定要求時，該力誤差才可忽略。

③擠壓阻力。其垂直分量產生的誤差在±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。

⑤水平力。只要杠桿支點位置適當，水平力影響就可以忽略不計。

⑥離心力。當帶速較低時，此項影響可以忽略不計，而帶速較高時其誤差≤±0 5 010。

1.4.3具有系統誤差測量數據的處理方法

所謂測量數據的處理，就是從測量所得到的原始數據中求出被測量的最佳估計值，并計算其精確程度。必要時還要把測量數據繪制成曲線或歸納成經驗公式，以便得出正確結論。

 (l)有效數字

由于含有誤差，因此測量數據及由測量數據計算出來的算術平均值等都是近似值。通常就從誤差的觀點來定義近似值的有效數字。若末位數字是個位，則包含的絕對誤差值不大于0 5；若末位是十位，則包含的絕對誤差值不大于5。對于其絕對誤差不大于末位數字一半的數，從它左邊第一個不為零的數字起，到右面最后一個數字（包括零）止都叫做有效數字。位于數字中間和末尾的O都是有效數字，而位于第一個非零數字前面的0都不是有效數字。數字末尾的“0”很量要，最末一位是欠準確的估計值，稱為欠準數字。決定有效數字位數的標準是誤差，多寫則夸大了測量準確度，少寫則帶來附加誤差。