探析重力式自動裝料衡器測量結(jié)果的不確定度

李西　張長水

摘要：作為計量工具的重力自動裝料衡器，廣泛應(yīng)用于化學、醫(yī)藥、食品和定量負荷鏈的行業(yè)。主要的分析和解釋涉及重力自動裝料裝置在市場上應(yīng)用時測量的不確定性、其裝置的監(jiān)管要求、實驗測量方法和數(shù)學模型，以及測量的不確定性的評定。

關(guān)鍵詞：重力式;自動裝料衡器;不確定度;評定

重力式自動裝料衡器允許將散裝形式分離的物料，并與預計的質(zhì)量載荷相一致，然后裝入固定的容器中。它通常由一個或多個自動給料裝置或稱重裝置以及卸載和控制裝置組成。本文件描述的物料通常包括液體和固定材料。其中，液體容器由定量罐裝秤，由不同形式，固體容器稱為定量包裝稱，如下文所述。

一、重力式自動裝料衡器

自動裝料衡器使用越來越受歡迎，越來越貼近人們的生活，它可以自動稱重包裝產(chǎn)品，可以直接出售給用戶。過去，大部分定量包裝秤是機械秤稱量杠桿式，，勞動強度大，測量不準確，重量不直觀，不可靠，包裝緩慢。包裝方法不再滿足處理速度的要求。近年來，稱重技術(shù)的不斷普及，自動裝料衡器系統(tǒng)的性能越來越可靠。目前，它在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。結(jié)果對企業(yè)的經(jīng)濟效益有直接影響，因此企業(yè)掌握重力式自動裝料衡器的維修知識是當務(wù)之急，也是必不可少的。其工作原理如下：連接電源后，打開操作開關(guān)并給出操作指令（或生成卸載完成信號）。此時，如果秤量斗衡（或秤臺）為空，則重量顯示控制器生成可編程的空秤信號。

二、重力式自動裝料衡器不確定度的評定概述

定量稱由機架、灌裝設(shè)備、承載設(shè)備和給料設(shè)備的重要組成部分。由于物流和材料的物理特性不同，給料也有很大差異。為了提高工作效率，可以提高自動裝料衡器的準確性，并將給料分成速度慢、速度快的形式。數(shù)值指示器的誤差由閃爍店砝碼代碼確定：如果分度值為e，則在負載m時記錄某一時間段，查看器顯示一段時間的x值，并附加砝碼1.0e累加，衡器示值隨相應(yīng)的分度值、x+e數(shù)值和承載器△m附加載荷化整前。舍入前示值p為p=x+e/2-φ，誤差公式為E=p-m。例如，某化學工廠使用10g衡器分度值。本裝置測試公司貨物的凈值，并在支架上安裝500g負載時將其顯示調(diào)整為500g。附加砝碼的0.1g重量會慢慢增加到承載器上。如果將載荷增加到0.6g，則屏幕上顯示的值將相應(yīng)地從500g增加到501g。在這種情況下，對于上述測量，請輸入公式p=499.9g，實際值化整前為499.9g，代入誤差公式E=499.9-500=-0.1g。在進行不確定性檢查之前，有必要建立一個標準化的裝料衡器。這是為了確保u的不確定性始終在該衡器允許的最大MPD1/3偏差范圍內(nèi)，或者可以表示為u≤1/3 mpd。在正常運行期間的自動裝料衡器質(zhì)量必須至少為50g，不超過2000kg，并且可以將精度分為類X（0.2）、（0.5）、（1）、2）等級。

三、試驗測量方法與數(shù)學模型建立

本文涉及一種重力自動機裝料衡器，按照國家標準，以靜態(tài)和動態(tài)材料試驗的形式進行其評定試驗。

1.試驗物料。集成驗證方法是直接使用材料進行稱量償，即使使用衡器準確確定部件的物料實際值，在這種情況下，使用內(nèi)分辨率法閃變點衡器利用，確定合并部件之前顯示的值。分離驗證方法是材料試驗的主要形式。具體而言，材料在控制稱重儀表的支架上稱重，以確定材料的商定實際價值。

2.靜態(tài)測試。添加砝碼在自動裝料衡器作為非自動平衡、評估行量值和可跟蹤性。有兩種方法（閃變點和內(nèi)分辨率法）可在化整之前確定實際值。

3.建立模型。（1）試驗物料。通過檢查試驗物料的控制衡器來確定商定的實際值。可以使用閃變點方法收集示值。偏差（MD）的數(shù)學模型如下所示：公式中：md表示裝料與平均值之間的差異。M表示裝料質(zhì)量的實際值。d分度值：ΔL承載器附加砝碼的總載荷;x表示裝料的平均質(zhì)量。誤差的標準數(shù)學模型（BS）：

在：MP裝料預設(shè)裝料值。Se誤差預設(shè)值。

（2）靜態(tài)測試。將標準砝碼設(shè)置到承載器上，并通過確定砝碼標準值和初始質(zhì)量顯示值之間的差異來指定值誤差。在數(shù)學模型中：在公式中：e分度值檢定。E示值誤差是被檢定秤的。ΔEg誤差是受干擾所產(chǎn)生。ΔEc誤差偏載;ΔEs重復性誤差測量：ΔEd顯示由讀數(shù)誤差是分度值引起。

三、不確定度來源的分析與評定

本文采用25kg、e=10g裝料質(zhì)量，x（0.5）精度的裝料衡器為例，檢驗方法是分離對測量的不確定性進行了分析。首先，使用標準砝碼校準控制衡器，在使用閃變點法時輸入示值誤差，調(diào)整每個裝料過程的質(zhì)量以確定實際質(zhì)量，并首先確定不確定性：

1.砝碼標準誤差（由于小砝碼添加到閃變點的重量較輕，因此可以忽略低不確定性）

2.材料的多次測量。（1）砝碼標準引入導致u（m）25kgF1的不確定性，±125mg誤差。根據(jù)均勻分布，采用砝碼標準分量不確定度：

3.不確定度擴展標準。若要提高置信水平不確定度，請使用系數(shù)k=2表示擴展不確定度u=k x UC（x）=2 x 7.65=15.3g。不確定度相對擴展urel=u/25000=0.07%。

隨著技術(shù)的發(fā)展，自動裝料衡器的引力開始逐漸融入，不斷發(fā)展和應(yīng)用的預包裝商品的銷售流程?？刂谱詣友b料衡器已成為當前政府、流通部門和制造商的優(yōu)先事項。

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