在地磅檢測(cè)中,測(cè)量的最終結(jié)果與被測(cè)量值的真值之差即為檢測(cè)誤差,而真值的概念較為理想化,與給定的特定量的定義保持一致,并且具有較強(qiáng) 的不確定性,必須通過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)獲取真值。本文先就地磅檢測(cè)中誤差的概要與修正問(wèn)題從不同方面的因素迸行探討,再對(duì)地磅檢測(cè)中的替代方法及其誤差加以 分析,同時(shí)對(duì)提出了地磅的精度等級(jí)和允差。
誤差按性質(zhì)劃分可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。前者一般是指在重復(fù)檢測(cè)條 件下,對(duì)同一檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行重復(fù)測(cè)量所得測(cè)量均值與被測(cè)量值的真值之差;后 者則是由某種偶然因素形成的誤差,同時(shí)偶然誤差不限制大小、正負(fù),其平均值 趨近于零??傊?,無(wú)論對(duì)于系統(tǒng)誤差還是偶然誤差,都受到設(shè)備、環(huán)境、方法、人 員及測(cè)量對(duì)象等五種條件因素的影響。除了對(duì)地磅檢測(cè)中誤差的概要分析外, 如何合理、有效地修正誤差也是一項(xiàng)重要研究項(xiàng)目。
一、不同因素條件下地磅檢測(cè)中的誤差與修正
1. 1設(shè)備因素
在地磅檢測(cè)中由于設(shè)備因素而產(chǎn)生的誤差可以從多個(gè)方面來(lái)分析。
⑴檢測(cè)設(shè)備方面
標(biāo)準(zhǔn)砝碼作為各個(gè)型號(hào)地磅檢測(cè)中的重要組成部分,很大程度上決定著地磅檢測(cè)的準(zhǔn)確性。但是標(biāo)準(zhǔn)砝碼在向上一級(jí)傳遞計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)很容易產(chǎn)生系統(tǒng)誤 差和偶然誤差,因此,為修正此類(lèi)誤差,首先要盡量提高天平測(cè)量的精確程度, 同時(shí)在保證標(biāo)準(zhǔn)砝碼在不超差的前提下,將檢測(cè)誤差降至最低。
(2)標(biāo)準(zhǔn)砝碼的使用管理方面
標(biāo)準(zhǔn)砝碼在使用時(shí)難免會(huì)遇到碰撞、磨損的情況,從而使其在稱(chēng)量使帶來(lái) 一定的誤差,因此,要修正此類(lèi)誤差,要做好標(biāo)準(zhǔn)砝碼的測(cè)定、維護(hù)及保養(yǎng)等管 理工作。
1.2環(huán)境因素
環(huán)境因素有多種,其中包括自然環(huán)境因素,如氣溫、空氣濕度及風(fēng)力等;機(jī) 械環(huán)境因素,如物體沖擊、振動(dòng)等^同時(shí)還包括電磁干擾等因素都會(huì)對(duì)地磅檢測(cè) 的精度造成一定影響。例如當(dāng)?shù)匕醯木€(xiàn)路受潮時(shí),表盤(pán)顯示的測(cè)量值就會(huì) 不穩(wěn)定,由此形成系統(tǒng)誤差。因此,適宜的工作環(huán)境是地磅檢測(cè)正常運(yùn)行的重要 前提。
3人為因素
就一些傳統(tǒng)的機(jī)械磅秤而言,盡管在工作時(shí)較為穩(wěn)定,但由于其主要以標(biāo) 尺作為示值顯示裝置,因此測(cè)量靈敏度相對(duì)來(lái)講不髙,從而會(huì)造成人為因素上 的讀數(shù)誤差。如在衡器檢測(cè)偏載過(guò)程中,為了盡量減小人為因素帶來(lái)的誤差,只 注重控制各支承點(diǎn)測(cè)量值不超計(jì)量要求是無(wú)法有效消除測(cè)量誤差的,還需要在 測(cè)量時(shí)控制各支承點(diǎn)測(cè)量誤差達(dá)到最小且保持一致,這樣就會(huì)有效減小測(cè) 量時(shí)產(chǎn)生的人為因素上的誤差,從而提髙地磅檢測(cè)的精準(zhǔn)度。
1.4方法因素
對(duì)于地磅檢測(cè)而言,其檢測(cè)方法在很大程度上影響了檢測(cè)的精準(zhǔn)度。如在 應(yīng)用大型地磅檢測(cè)時(shí),必須要通過(guò)多次替代標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行,但是在替代過(guò)程中, 由于代替次數(shù)過(guò)多難免會(huì)產(chǎn)生一定的偶然誤差。因此,要減少此類(lèi)檢測(cè)誤差,就 要提高對(duì)檢測(cè)結(jié)果的計(jì)算精度,并通過(guò)多次測(cè)量使所得結(jié)果趨近于于真值。
1.5測(cè)量對(duì)象因素
地磅在被檢測(cè)時(shí),由于作為檢測(cè)對(duì)象,經(jīng)常會(huì)受到設(shè)備缺陷等自身因素影 響產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差,如臺(tái)秤在各點(diǎn)支、重、力矩不一致或不在同一7JC平面,以及 長(zhǎng)時(shí)間使用造成各零部件腐蝕、磨損進(jìn)而使得枰蛇、游蛇質(zhì)量不準(zhǔn)確,都會(huì)對(duì)其 計(jì)量的準(zhǔn)確性帶來(lái)一定的影響。為徹底消除這些因素所帶來(lái)的影響,就應(yīng)對(duì)其 系統(tǒng)零部件及計(jì)量性能做細(xì)致的檢測(cè)、維修、保養(yǎng)或更新。
一些固定式地秤經(jīng)常也會(huì)因?yàn)榘惭b時(shí)基礎(chǔ)不水平、不堅(jiān)實(shí)或長(zhǎng)期使用導(dǎo)致 基礎(chǔ)受力點(diǎn)裂損,同時(shí)對(duì)其沒(méi)能進(jìn)行及時(shí)修復(fù),從而造成一定的系統(tǒng)誤差。另 外,測(cè)量標(biāo)尺長(zhǎng)時(shí)間使用,或出廠(chǎng)時(shí)標(biāo)尺間距不統(tǒng)一也會(huì)帶來(lái)一定的系統(tǒng)誤差。
二、地磅檢測(cè)中的瞽代方法及其誤差分析
在秤量較大的地秤的周期檢定中,經(jīng)常遇到所備的標(biāo)準(zhǔn)砝碼數(shù)量不足的問(wèn)題,解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是所謂的替代方法,就是用質(zhì)地較為密實(shí)而且穩(wěn)定的 適當(dāng)重物,比如鐵軌、金屬塊等物,代替砝碼進(jìn)行秤的示值準(zhǔn)確值檢定。在地磅 的正式檢定中,應(yīng)該使用足夠的標(biāo)準(zhǔn)砝碼;只有在條件確實(shí)困難,而且在該地磅準(zhǔn)確度要求不十分嚴(yán)格的情況下,才可以考慮使用替代法。
在作第一次替代時(shí),秤的承重臺(tái)板上分別放置質(zhì)量為m的標(biāo)準(zhǔn)砝碼和質(zhì)量 為ml的重物。砰的平衡位置相同,我們認(rèn)為m和m1相等。實(shí)際上,因?yàn)槌佑凶儎?dòng) 性誤差,它們是不嚴(yán)格相等的。實(shí)驗(yàn)證明,秤的變動(dòng)性誤差占示值準(zhǔn)確度允差的 1/3左右。
一次替代法的物理意義是,在空秤變動(dòng)性檢定和1/10最大秤量檢定之后, 秤的變動(dòng)性和在小秤量下杠桿比的準(zhǔn)確度已確認(rèn)合格。最大砰量的準(zhǔn)確度主要 取決于杠桿變形引起的準(zhǔn)確度示值誤差。如果在替代秤量上的示值誤差不大, 則說(shuō)明杠桿在承受荷載后變形較小,因此,秤的準(zhǔn)確度是可以保證的。
三、地磅的精度等級(jí)和允差
隨著地磅測(cè)量領(lǐng)域的快速發(fā)展,由其是在數(shù)字信息化地磅領(lǐng)域,傳統(tǒng)計(jì)量 所規(guī)定的精度等級(jí)和允差已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新興領(lǐng)域的生產(chǎn)使用要求。而相關(guān)計(jì)量 規(guī)定對(duì)地磅的精度等級(jí)和允差的要求,不僅僅取決于地磅自身的檢測(cè)性能,同 時(shí)還與計(jì)量傳統(tǒng)習(xí)慣息息相關(guān)。
2.1地磅的精度等級(jí)
一般固定式地秤只具備一個(gè)精度等級(jí),臺(tái)秤和案秤則較之多出一個(gè)低精度 等級(jí),但對(duì)于低精度等級(jí)的利用率較低。因此,通常在使用上述衡器稱(chēng)量不同的 物體時(shí),所使用的基本都是同一精度等級(jí)的衡器,但隨著產(chǎn)品樣式的增多,對(duì)地磅的精度等級(jí)要求也越來(lái)越多。對(duì)于新型地磅產(chǎn)品,在初期設(shè)計(jì)生產(chǎn)階段,就要 根據(jù)地磅用戶(hù)的要求,適當(dāng)調(diào)整地磅的精度等級(jí),以滿(mǎn)足用戶(hù)的使用需求。
2.2不同地磅允差規(guī)定單一
隨著數(shù)字顯示秤等信息化電子秤的出現(xiàn),不同地磅允差規(guī)定單一化的情況 越來(lái)越嚴(yán)重。使用同一地磅的允差用來(lái)滿(mǎn)足不同方法的地磅檢測(cè),給地磅的生 產(chǎn)、檢測(cè)和使用帶來(lái)了很多不便。
3.允差和分度值的關(guān)系
由于有些地磅的允差和分度值之間的關(guān)系不大,使得地磅分度值的作用意 義也不是很明確。而有些地磅生產(chǎn)商故意將地磅的分度值調(diào)大,使其失去原來(lái) 的作用意義。盡管這種做法不違反相關(guān)地磅生產(chǎn)規(guī)程,但是違背了地磅檢測(cè)的 科學(xué)理念,降低了用戶(hù)對(duì)地磅的使用便利程度,不利于地磅檢測(cè)的科學(xué)快速發(fā) 展。因此,為了順應(yīng)地磅檢測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展方向,為地磅用戶(hù)提供更便利的檢測(cè)方 法,需要相關(guān)部門(mén)對(duì)地磅檢測(cè)的規(guī)程進(jìn)行一些必要、合理的修改。
四、結(jié)束語(yǔ)
在地磅檢測(cè)中于所用與地磅檢測(cè)相關(guān)的設(shè)計(jì)者、生產(chǎn)者、使用者和管理 者來(lái)講,正確認(rèn)識(shí)地磅檢測(cè)誤差產(chǎn)生的原因是非常關(guān)鍵的。在對(duì)誤差來(lái)源的實(shí) 際分析過(guò)程中,一定要從地磅檢測(cè)發(fā)展的全方位角度去分析、總結(jié),以便及時(shí)對(duì) 誤差來(lái)源進(jìn)行修正,從而盡可能減小地磅檢測(cè)誤差給檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)的影響,極 力避免因檢測(cè)方法不正確或檢測(cè)精度等級(jí)不夠而造成不必要的損失。