衡器計量誤差及控制研究

王文娜 馮黨振

（西華縣技術(shù)監(jiān)督局，河南西華 466600）

衡器計量誤差及控制研究

王文娜 馮黨振

（西華縣技術(shù)監(jiān)督局，河南西華 466600）

衡器記錄誤差的控制直接影響到其計量的穩(wěn)定性，因此通過選擇可行性高的控制措施，就可以起到降低計量誤差的效果。本文主要分析產(chǎn)生衡器計量誤差的主要原因，并對衡器計量誤差的具體措施進(jìn)行分析。

衡器記錄；誤差原因；控制措施

衡器計量誤差控制工作的進(jìn)行需要技術(shù)人員在了解電子秤工作原理的基礎(chǔ)上，通過對其計量檢定方式與存在誤差的原因進(jìn)行分析，才能夠找到準(zhǔn)確的誤差原因。在此基礎(chǔ)上通過采取合理的控制措施，就能夠切實地推動我國衡器計量事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 衡器計量誤差產(chǎn)生的主要原因

1.1 集成智能化水平不高

集成智能化水平不高意味著制作技術(shù)有待優(yōu)化。眾所周知，衡器主要是利用測量物體的重力，屬于重量測定的計量器具。相關(guān)研究表明，在第二次世界大戰(zhàn)后出現(xiàn)的衡器多屬于稱重顯示控制器、稱重傳感器和電器控制。其次，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)發(fā)展，衡器自身的智能化與集成化也開始逐漸提升，這具體表現(xiàn)為衡器的小型化、模塊化、集成化、智能化等方面。但是受到技術(shù)方面的限制，使得電子衡器的速率、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性與可靠性還存在多方面的問題。因此，為了能夠提升計量檢定結(jié)果的準(zhǔn)確定，加強(qiáng)電子秤計量誤差原因分析就顯得極為必要。

1.2 電信號傳輸問題

電信號傳輸問題多是工學(xué)問題所導(dǎo)致的。電子稱作為衡器的重要組成部分，通常是由現(xiàn)代傳感器技術(shù)、電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)共同支持下運(yùn)作的，因此其屬于技術(shù)一體型設(shè)備。其運(yùn)作原理為通過在秤盤上放置物體，然后在重力的影響下秤體會向傳感器施加壓力，從而能夠在此基礎(chǔ)上促使稱重傳感器彈性體出現(xiàn)變形。但是在這一過程中需要注意的是，如果應(yīng)變梁上的電阻應(yīng)變計出現(xiàn)電阻的不當(dāng)變化，則必然會導(dǎo)致應(yīng)變計無法平衡，最終使得傳感器輸出與重量數(shù)值所成比例不協(xié)調(diào)，這就是導(dǎo)致誤差出現(xiàn)的重要原因［l］。

1.3 測量值與修正值誤差

測量值與修正值誤差屬于一種類型的問題。如果衡器的秤量較大，則代表著衡量在檢定時秤所指示的數(shù)值比被稱物體的實際質(zhì)量小。反之，如果秤量小，則代表著秤所指示的數(shù)值實際上比被稱的物體實際質(zhì)量更大。但是在這一過程中需要注意的是，這種記法實際上并不符合計量學(xué)中關(guān)于計量誤差的定義。即根據(jù)定義，計量器具的誤差應(yīng)小于測量值、標(biāo)稱值、予置值、示值的5‰。在這一過程中，這一數(shù)值即修正值的存在如果過大，則會導(dǎo)致測量精確度降低。

1.4 衡量器砝碼問題

衡量器砝碼問題帶來的影響是基礎(chǔ)性的。衡量器的砝碼問題首先體現(xiàn)在當(dāng)檢定增蛇臺秤時,承重臺板上的標(biāo)準(zhǔn)祛碼與增鈍盤上的標(biāo)準(zhǔn)增論之間是存在差異的。因此，以增鈍盤為基礎(chǔ)來標(biāo)準(zhǔn)秤量，會對于檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生直接的影響。這主要是因為標(biāo)準(zhǔn)增論必竟是標(biāo)稱值而不是實際值［2］。反過來說，應(yīng)當(dāng)通過衡器承重臺板上的標(biāo)準(zhǔn)器作為檢定衡器用的相對真值，才能夠切實避免測量誤差的出現(xiàn)。

2 衡器計量誤差控制措施

衡器計量誤差控制措施應(yīng)當(dāng)細(xì)致且全面，以下從優(yōu)化電子秤計量方式，降低零點飄逸誤差，減少計量檢定誤差，提高傳感器質(zhì)量，調(diào)整偏載誤差等方面出發(fā)，對于衡器計量誤差控制措施進(jìn)行分析。

2.1 優(yōu)化電子秤計量方式

衡器計量誤差控制的第一步是優(yōu)化電子稱計量方式。工作人員在優(yōu)化電子稱的計量方式時，首先應(yīng)當(dāng)合理地選擇使用儀器與器具，即確保計量砝碼的質(zhì)量能夠符合相關(guān)規(guī)定。其次，工作人員在優(yōu)化電子稱的計量方式時，還應(yīng)確保測量的數(shù)據(jù)小于允許誤差范圍（具體數(shù)據(jù)見表1）。在這一過程中，工作人員可以通過選取計量電子秤對被稱量點標(biāo)準(zhǔn)祛碼進(jìn)行稱量，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，就可以獲得相對精確的衡量數(shù)據(jù)。與此同時，工作人員在優(yōu)化電子稱的計量方式時，還應(yīng)認(rèn)識到隨計算機(jī)技術(shù)水平的不斷提升，提升電子秤計量精度應(yīng)從認(rèn)真分析計量過程入手，這樣才能夠更加及時地找出誤差，最終能夠卓有成效地控制其質(zhì)量。

表1 被稱量點允許誤差

2.2 降低零點飄逸誤差

衡器計量誤差控制需要從降低零點飄逸誤差入手。工作人員在降低零點飄逸誤差時，首先應(yīng)認(rèn)識到現(xiàn)階段計量過程中電子秤總會出現(xiàn)零點漂移誤差。因此，不應(yīng)以根絕而應(yīng)以縮小誤差作為工作的著眼點。其次，工作人員在降低零點飄逸誤差時，還應(yīng)避免使電子秤稱重傳感器受到負(fù)載力度反復(fù)多次影響，從而能夠更加及時地解決稱重物體重力快速變化產(chǎn)生的作用，最終能夠確保其不受到電子秤自身材質(zhì)的較大影響。與此同時，工作人員在降低零點飄逸誤差時，還應(yīng)做好關(guān)鍵零部件的檢查工作，對于諸如傳感器彈性、電位器電阻應(yīng)變計之類的零件材質(zhì)進(jìn)行分析，從而能夠有效避免傳感器激勵電壓不穩(wěn)定現(xiàn)象所導(dǎo)致的信號輸出質(zhì)量下降問題［3］。

2.3 減少計量檢定誤差

衡器計量誤差控制的關(guān)鍵是減少計量檢定誤差。工作人員在減少計量檢定誤差時，首先應(yīng)認(rèn)識到造成傳感器稱重非線性變化的原因。這主要是因為電子秤具備極為復(fù)雜的稱重傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在這一前提下外界因素非常容易影響到其實際的準(zhǔn)確性。例如，溫差、物體沖擊力等都會受到外界因素的影響，最終促使非線性關(guān)系的出現(xiàn)。其次，工作人員在減少計量檢定誤差時，還應(yīng)對電子秤稱重傳感器計量檢定結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，從而能夠有效規(guī)避輸出信息值與實際值存在誤差的情況［4］。

2.4 提高傳感器質(zhì)量

衡器計量誤差控制應(yīng)當(dāng)著眼于提高傳感器的質(zhì)量。工作人員在提高傳感器質(zhì)量時，首先應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到傳感器是影響電子秤計量準(zhǔn)確值的主要原因，在這一前提下，為了能夠顯著提高傳感器質(zhì)量，則必須滿足相應(yīng)的條件，即傳感器自身能夠滿足電子秤機(jī)械傳力結(jié)構(gòu)、傳力特點，并且還能夠始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。其次，工作人員在提高傳感器質(zhì)量時，還應(yīng)通過加強(qiáng)檢定器具的檢測來做到降低電子秤誤差。這實際上要求計量安全技術(shù)檢驗機(jī)構(gòu)需要定期對計量器具進(jìn)行系統(tǒng)性檢定與維護(hù)，從而從根本上提高計量結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。

2.5 調(diào)整偏載誤差

衡器計量誤差控制離不開對于偏載誤差的調(diào)整。工作人員在調(diào)整偏載誤差時，首先應(yīng)理解作為貿(mào)易結(jié)算計量器具的電子秤進(jìn)行定期檢定的原因與必要性，從而能夠在檢定過程中減少偏載誤差的出現(xiàn)。其次，工作人員在調(diào)整偏載誤差時，為了確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，應(yīng)選取合理壓角方式，還應(yīng)在充分了解所有承重點傳感器位置的情況下設(shè)定參數(shù)。與此同時，工作人員在調(diào)整偏載誤差時，還應(yīng)按照具體的儀表提示以恒定物來對壓角進(jìn)行調(diào)整。在這一過程中，工作人員需要先將設(shè)定參數(shù)退出，才能夠確定偏載誤差，最終可以將該誤差降至允許范圍內(nèi)，起到良好的誤差控制效果［5］。

3 結(jié)語

衡器誤差檢測工作的第一步是做好原因的分析，然后對誤差檢測方法進(jìn)行持續(xù)的優(yōu)化，才能夠減少測量中的不確定性。而且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行誤差控制工作，能夠獲得更加精確的結(jié)果。

［l］唐立軍，滕召勝，陳良柱，等.電子秤傾角自動檢測與稱量誤差補(bǔ)償方法研究［J］.電子測量與儀器學(xué)報，2013（3）：l5-17.

［2］楊曉燕.衡器計量誤差分析與控制研究——以電子秤為例［J］.科技經(jīng)濟(jì)市場，2016（1）：15-20.

［3］沈立人，羅建敏，安愛民.對非自動衡器進(jìn)行測量不確定度評定技術(shù)問題的探討［J］.衡器，2016（6）：42-44.

［4］沈立人.大型衡器檢測方法探討［J］.衡器，2016（20）：83-85.

［5］樊希平，連秀萍.重力式自動裝料衡器準(zhǔn)確度等級的確定［J］.衡器，2014（4）：32-34.

Study on the Measurement Error and Control Instrument

Wang WennaFeng Dangzhen

（Xihua County Bureau of Technical Supervision，Xihua Henan 466600）

The control instrument recording error directly affect the stability of the measurement,therefore,we can re?duce the effect of measurement error by choosing the feasible control measures.This paper mainly analysed the main reasons of the weighing errors,and specific measures of the metering error were analyzed.

weighing record；error；control measures

TH715.1；F203

A

1003-5168（2017）02-0081-02

2017-01-26

王文娜（1975-），女，大專，研究方向：衡器檢定；馮黨振（1967-），男，大專，研究方向：衡器檢定。