門座式起重機動態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動態電子秤不確定度的來源及評定方法。

稱重隨著社會的高速發展，衡器除了實現單純的稱量功能，常常和其它設備組合起

來，用來控制和管理生產過程的各個細節。門座式起重機動態電子秤，為交通運輸部和

鐵道部的運輸部門對大宗散堆裝物料的定量裝卸船作業提拱了一個技術先進、運用穩定

可靠、計量準確的計量裝置，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、海運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大宗的散堆裝物料的裝卸（車）船稱重作業，帶來

了一個根本性的改變，不但可以較大的提高裝卸車船的作業效率，還可以對使用單位帶

來很好的經濟效益和節能減排、保護環境方面的社會效益。在門座式起重機上裝上稱重

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

同角度下，都能進行稱量，實時控制。那么它的稱量結果是否滿足要求？下面對最大允

許誤差為±1.0%的門座式起重機動態電子秤的不確定度進行了分析。

門座式起重機動態電子秤以動態運行方式，進行物料的累計稱量。在實際使用中，

得到的被稱物的累計質量值，既包含了隨機影響量，又包含了系統影響量，它存在測量

不確定度。根據國家計量技術規范JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》，可以用

不確定度的A類評定和用不確定度的B類評定方法對上述影響量進行評定。

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

1 標準不確定度分量

1.1 標準不確定度的A類評定

經過運行試驗得到一組數據，

根據貝塞爾公式，實驗標準偏差為

門座式起重機動態電子秤顯示累計值平均值I=673.05t

算術平均值的實驗標準偏差)(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）在最大秤量時的最大允許誤差為：

A=±1.5e=±1.5×20kg=±30kg

按照均勻分布（k=3）計算電子汽車衡的標準不確定度分量

kgkg32.173302==μ

2 合成標準不確定度

兩個輸入量之間是相互獨立的，因此合成標準不確定度

kgc47.77432.1728.774222221=+=+=μμμ

3 擴展不確定度 ρU

用韋爾奇-薩特思韋公式計算有效自由度

當effν＞100時，可近似取為∞，查t分布表得到：置信水準ρ0.95時，

96.1)(=∞=pptk

門座式起重機動態電子秤的擴展不確定度

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

4 測量不確定度匯總

門座式起重機動態電子秤的不確定度報告為

tUII)52.105.673()(95±=±=，∞=effν

依據JJF1094-2002《測量儀器特性評定》，測量不確定度與最大允許誤差之間有一

個可以接受的原則是：其擴展不確定度（MAU）應不大于被測衡器最大允許誤差（mpe）

的31，即MAU≤mpe31

在此秤量點的最大允許誤差mpe為：673.05t×1.0%=6.73t

ttmpe24.273.63131=×=

實際求得的擴展不確定度tU52.195= MAUU≤95