动态电子秤测量误差的来源及处理

 

动态电子秤测量误差的来源及处理

1.4.1系统误差

在研究随机误差处理方法的时候，是以测量数据中不含有系统误差为前提，即总是假设系统误差不存在或已消除。然而在测量实践中，不可避免地会存在系统误差，甚至在有些情况中系统误差数值还比较大。由于系统误差是和随机误差同时存在于测量的数据中，又不易被发现，而多次重复测量又不能减小它对测量结果的影响，所以具有更大的危险性。因此发现系统误差，确定量值，并尽可能减小或消除它对测量结果的影响，对于提高测量精度是十分重要的。所谓系统误差是指测量误差中其量值固定或服从一定函数规律变化的那些误差。若将量值固定也理解为一种规律，则系统误差可认为是量值服从一定函数规律变化的误差。

由于系统误差涉及对测量设备和测量对象的全面分析，并与测量者的经验、水平以及测量技术的发展密切相关，因此对系统误差的研究较为复杂和困难。

 (1)系统误差的产生原因

系统误差是由固定不变的或按一一定规律变化的因素所造成，产生的原因，可归结为以下几个方面：

①测量装置方面。在设计上采用近似的测量原理设计仪器，在仪器的制造上存在误差。

②测量方法方面。采用近似的测量方法或计算公式而导致误差产生。

③测量环境方面。如温度、湿度、气压、海拔、磁场等随时间或空间变化而做规律性变化，受此影响所产生的规律性变化的误差。

④测量人员方面。如由于观测者读数、计数时的习惯特点（有规律的）影响而产生的误差。

 (2)系统误差的种类

在同一条件下．多次测量同一量值时，系统误差的绝对值和符号保持不变，或者在条件改变时，系统误差按一定的规律变化。由这一特征可知，系统误差不具有抵偿性，它是固定的或服从一定函数规律的误差，按确定其量值的函数可分为：

①不变的系统误差。在整个测量过程中，误差的量值和符号始终是固定不变的系统误差。

②线性变化的系统误差。在整个测量过程中，误差的量值随时间或空间延续而成线性增减的误差。

③多项式变化的系统误差。有的系统误差变化的特性可用多项式来描述。

④周期性变化的系统误差。在整个测量过程中，系统误差的出现值随时间或空间的延续而具有周期性变化。

1.4.2振动误差

电子皮带秤的基本原理是只要测量某段皮带长度上物料的瞬时重量及同一时刻的皮带行程或皮带速度，就可以得到皮带输送机所输送物料的流量，从而得出物料累积重量。通常可以采用积分法或累加法来计算瞬时流量值和累积重量值。

根据有关文献，称重力误差（振动误差）是皮带秤诸多误差中最重要，影响因素最多也是最难分析的一个。根据有关文献介绍重量误差可简化为式（1 -16）中，第一项为恒定系统误差。当称重托辊高于其前后的固定托辊时，非准直度D。为恒正值；反之为恒负值。

第二项的AD是秤架系统各部分的挠度造成的称重托辊垂直下沉量，AD是随机变化的，是一种复杂规律的系统变差。第三项误差是由皮带张力的变化引起的，皮带张力的变化与物料量等很多因素有关，是系统随机误差。皮带在运行中受到各种各样的阻力，反过来，皮带对秤架系统有相应的反作用力，这些反作用力的垂直分量将干扰物料称重的测量结果（即误差），主要有以下几个方面：

①托辊转动阻力。其影响误差在校准时可以消除。

②皮带横移阻力。皮带的横移阻力对称量准度影响的确不小，当皮带跑偏达到检定要求时，该力误差才可忽略。

③挤压阻力。其垂直分量产生的误差在±0.1%。

④冲击力。只要降低带速，或缩短托辊间距，就可以大大减小冲击力的垂直分量影响，其影响可以忽略不计。

⑤水平力。只要杠杆支点位置适当，水平力影响就可以忽略不计。

⑥离心力。当带速较低时，此项影响可以忽略不计，而带速较高时其误差≤±0 5 010。

1.4.3具有系统误差测量数据的处理方法

所谓测量数据的处理，就是从测量所得到的原始数据中求出被测量的最佳估计值，并计算其精确程度。必要时还要把测量数据绘制成曲线或归纳成经验公式，以便得出正确结论。

 (l)有效数字

由于含有误差，因此测量数据及由测量数据计算出来的算术平均值等都是近似值。通常就从误差的观点来定义近似值的有效数字。若末位数字是个位，则包含的绝对误差值不大于0 5；若末位是十位，则包含的绝对误差值不大于5。对于其绝对误差不大于末位数字一半的数，从它左边第一个不为零的数字起，到右面最后一个数字（包括零）止都叫做有效数字。位于数字中间和末尾的O都是有效数字，而位于第一个非零数字前面的0都不是有效数字。数字末尾的“0”很量要，最末一位是欠准确的估计值，称为欠准数字。决定有效数字位数的标准是误差，多写则夸大了测量准确度，少写则带来附加误差。