电子皮带秤累计示值误差测量结果的不确定度分析和评定

　　1 概述

　　电子皮带秤广泛应用于电力、冶金、粮食、建材、港口等散状大宗物料的计量, 其特点安装方便, 计量速度快捷, 但由于该计量设备在动态条件下给出计量结果, 且在运行过程中影响计量准确度的因素复杂, 因此, 其计量准确度和稳定性相对于其它非自动衡器来说要低得多, 国际上电子皮带秤目前较高的计量准确度等级为 0.5 级, 相对误差为0.5%。又由于电子皮带秤使用广泛, 且较大部分用于贸易结算, 国家质检总局把它列入国家重点管理的计量器具进行管理并实施强制检定, 因此, 电子皮带秤的检定和校准工作显得非常重要。众所周知, 任何的检定和校准, 在测量过程中由于设备本身的不稳定、计量标准、环境、检测方法、检测人员等因素, 或多或少地影响着测量精度, 也影响着测量结果的可靠性, 本文试图对电子皮带秤在检定和校准过程中可能对其测量结果产生影响的不确定因素进行分析, 用定量的方式进行评定, 来反映测量结果的可靠程度。

　　2 电子皮带秤测量过程简述

　　2.1 测量依据: JJG195- 2002 《连续累计自动衡器 ( 皮带秤)》。

　　2.2 环境条件: 温度 ( - 10~+40℃) 相对湿度: ≤90%RH。

　　2.3 被测对象: 本文以一台 0.5 级的恒速电子皮 带 秤 为 例 : 其 电 子 皮 带 秤 累 计 显 示 分 度 值d=10kg; 最大流量为 2000t/h, 最小累计载荷 40t,控制衡器选用准确度为Ⅲ, 最大称量为 48t 的料斗秤; 检定分度值 e=10kg。

　　2.4 测量过程:皮带秤以动态方式运行, 进行物料的累计称量。在称量过程中, 既包含了随机影响量, 又包含了系统影响量。测量方法是把皮带秤上输送的实际物料的称量结果(累计值)同实物检定装置 ( 料斗秤) 的称量结果进行比较来确定皮带秤累计示值误差。

　　3 数学模型

　　不同的测量方法有不同的数学模型, 本次采用料斗秤为控制衡器, 料斗秤的示值作为测量的约定真值, 其累计示值误差测量的数学模型为:

　　式中: E: 皮带秤的累计示值误差;

　　I: 皮带秤连续累计的总重量示值;

　　T: 控制衡器 ( 料斗秤) 化整前的示值;

　　考虑电子皮带秤的测量影响测量不确定度的因素,

　　4 标准不确定度的分析与计算

　　4.1 输入量 I 的标准不确定度 uI评定输入量 I 的标准不确定度 uI来源主要是由电子皮带秤测量重复性误差和累计分度值引入。

　　4.1.1 电子皮带秤测量重复性误差所引入的不确定度分量 us评定(采用 A 类评定方法)

　　电子皮带秤测量重复性误差可以用挂码的方式进行重复测量, 挂码量采用 4/5Pmax, 在动态的条件下运行 3min 钟, 重复进行 10 次试验, 得到 10个数据单位 t: