門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤不確定度分析

上海香川電子衡器有限公司

【摘 要】 本文分析了門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤不確定度的來源及評(píng)定方法。

稱重隨著社會(huì)的高速發(fā)展，衡器除了實(shí)現(xiàn)單純的稱量功能，常常和其它設(shè)備組合起

來，用來控制和管理生產(chǎn)過程的各個(gè)細(xì)節(jié)。門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤，為交通運(yùn)輸部和

鐵道部的運(yùn)輸部門對(duì)大宗散堆裝物料的定量裝卸船作業(yè)提拱了一個(gè)技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)用穩(wěn)定

可靠、計(jì)量準(zhǔn)確的計(jì)量裝置，它改變了延用十多年來看“吃水線”來估算裝載量的辦法，

也改變了目前各水運(yùn)、海運(yùn)碼頭利用電子汽車衡“過磅”稱重的一套繁雜流程的裝卸船過

程，給各碼頭、各港口和鐵路貨站對(duì)大宗的散堆裝物料的裝卸（車）船稱重作業(yè)，帶來

了一個(gè)根本性的改變，不但可以較大的提高裝卸車船的作業(yè)效率，還可以對(duì)使用單位帶

來很好的經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境方面的社會(huì)效益。在門座式起重機(jī)上裝上稱重

系統(tǒng)，對(duì)大宗貨物的搬移，不僅安全，而且還在不同檔位（速度），不同變距（幅），不

同角度下，都能進(jìn)行稱量，實(shí)時(shí)控制。那么它的稱量結(jié)果是否滿足要求？下面對(duì)最大允

許誤差為±1.0%的門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤的不確定度進(jìn)行了分析。

門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤以動(dòng)態(tài)運(yùn)行方式，進(jìn)行物料的累計(jì)稱量。在實(shí)際使用中，

得到的被稱物的累計(jì)質(zhì)量值，既包含了隨機(jī)影響量，又包含了系統(tǒng)影響量，它存在測(cè)量

不確定度。根據(jù)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF1059-1999《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》，可以用

不確定度的A類評(píng)定和用不確定度的B類評(píng)定方法對(duì)上述影響量進(jìn)行評(píng)定。

控制衡器選用準(zhǔn)確度為級(jí)，最大秤量為50t，檢定分度值為20kg的電子汽車衡。

1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

1.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評(píng)定

經(jīng)過運(yùn)行試驗(yàn)得到一組數(shù)據(jù)，

根據(jù)貝塞爾公式，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為

門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤顯示累計(jì)值平均值I=673.05t

算術(shù)平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差)(xsr為

kgnEsEsEuirr28.774)()()(===

因此，A類不確定度分量為kgEsur28.774)(1==，其自由度為：

7181=.=.=nν。

1.2 控制衡器——電子汽車衡的最大允許誤差（B類）

電子汽車衡（e=20kg）在最大秤量時(shí)的最大允許誤差為：

A=±1.5e=±1.5×20kg=±30kg

按照均勻分布（k=3）計(jì)算電子汽車衡的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

kgkg32.173302==μ

2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

兩個(gè)輸入量之間是相互獨(dú)立的，因此合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

kgc47.77432.1728.774222221=+=+=μμμ

3 擴(kuò)展不確定度 ρU

用韋爾奇-薩特思韋公式計(jì)算有效自由度

當(dāng)effν＞100時(shí)，可近似取為∞，查t分布表得到：置信水準(zhǔn)ρ0.95時(shí)，

96.1)(=∞=pptk

門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤的擴(kuò)展不確定度

kgytUUpUceffp96.151747.77496.1)()(95=×====μν

4 測(cè)量不確定度匯總

門座式起重機(jī)動(dòng)態(tài)電子秤的不確定度報(bào)告為

tUII)52.105.673()(95±=±=，∞=effν

依據(jù)JJF1094-2002《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》，測(cè)量不確定度與最大允許誤差之間有一

個(gè)可以接受的原則是：其擴(kuò)展不確定度（MAU）應(yīng)不大于被測(cè)衡器最大允許誤差（mpe）

的31，即MAU≤mpe31

在此秤量點(diǎn)的最大允許誤差mpe為：673.05t×1.0%=6.73t

ttmpe24.273.63131=×=

實(shí)際求得的擴(kuò)展不確定度tU52.195= MAUU≤95