基于误差估计的计量和测量仪器的使用分析

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测量仪器是重要的测量工具，它能够有效地进行质量、压力和容积等测量。在我国的各行各业中，存在大量需要进行测量的诚，这些诚对于测量精度也有着特殊的要求。我国在大力发展工业过程中，尤其注重提高测量仪器的测量水平，为工业提供了诸多测量手段。测量的准确性也是保证工业和生活的基本保障，对于加强测量水平的研究我国已有诸多专家进行了研究，提出了进行保养测量仪器的基本策略。本文主要结合检测所所应用的检测仪器，诸如天平、加油机、衡器和血压计等测量仪器，分析进行合理评估误差，基于误差估计进行实验测量，保证检验的可靠度。同时，本文结合测量仪器的具体使用环境，分析了测量仪器的使用维护条件，最大程度的保证设备的可靠度，提高检测水平，为促进测量仪器的规范化使用提供参考。

2测量仪器使用存在的问思分析合理使用测量仪器对于获得精确的测量结果有着重要的影响。

分析当今测量仪器使用的主要情况，存在的主要问题如下：(1)测量仪器使用不规范，存在错误性操作。测量仪器必须严格按照测量的规范进行，按照说明书进行测量。在实际测量中，由于测量人员不熟悉测量原理，采用错误的手段进行操作，-方面会导致测量结果与实际结果存在较大偏差，另-方面会导致测量仪器被破坏，导致经济损失。

(2)测量计算方法简单，不进行测量验证 。测量过程中存在较大的随机误差，必须采取适当的手段才能获得精确的测量值。然而，在实际获得测量结果后，大部分测量人员只是简单的输入和记录结果，对于测量数据没有敏感性，导致测量中存在较大偏差不能剔除，影响测量精度。

(3)测量仪器维护不当，导致测量精度下降。测量仪器的保养对于维护测量仪器的测量精度有着重要的影响。测量仪器由于对于本身结构精度和运动精度的高要求，当测量仪器发生腐蚀、变形时，测量精度将明显下降。测量人员由于缺乏保养意识，采用不合理的手段进行保养，如用清水擦拭仪器，将不需要加润滑油的地方加涂润滑油，导致测量设备测量精度下降。

3基于误差估计的计量分析测量误差是测量仪器首要分析的因素，是保证测量精确性的主要内容▲行误差估计能够有利于熟悉测量过程中存在的不确定因素，得出综合评价，进行管理和分析误差，最终获得最有可靠度的测量值。

3.I测量误差分类仪器测量误差主要包括相对误差，随机误差和最大偏差。误差是测量结果的重要组成部分，测量结果包括未修正测量结果、已修正测量结果以及若干次测量的平均值。误差经常用于已知约定真值的情况，真值从本质上说是不能确定的。熟悉误差的分类可以进行有效地分析测量误差存在的具体形式，是进行获得精确测量结果的基础工作，通过相应的误差分类能够更直接的熟悉仪器测量中的不确定性 ，做出相应的调整。

3.2误差估计的计量分析为了获得精确的测量结果，进行误差分析，修正获得的测量结果有着重要的意义。本文提出了基于误差估计的计量分析，主要内容如下：(1)进行标准测量标定。标准测量标定是在进行实际测量之前，对测量仪器的精确度进行定性分析。对于测量仪器的误差，只有通过对比精确的测量结果才能掌握仪器的精确程度。同时，我们可以利用精度高的设备进行检测使用设备 ，并且根据标准进行评价设备，最终给出测量结果报告。在仪器的使用过程中，由于测量过程可能造成测量精度的跳动，因此需要定期的进行测量标定。例如，在应用天平测量大量质量块，在进行到-定时间应重新进行标定，保证测量精度不受测量过程的影响。

(2)误差估计的数值统计方法。对于测量精度问题，实际上是数学统计问题。在进行误差分析的过程中，就是利用获得的测试数据进行数值分析，统计出数值的变化规律，并且进行拟合出相应的函数变化。精度测量结果需要进行数值统计的验证，指出测量误差的分布规律，进而提出测量设备的具体误差。根据获得数值统计结果，我们可以制定相应的规律进行修正测量设备的数据，该过程较为复杂，进行数值统计的结果值必须满足数量的要求。该方法可以应用于工作频繁和工作重要的测量设备，通过数值统计进行评测测量设备的测量精度。例如，在使用血压计过程中，进行大量的数据测量，统计测试数据的变化，从波动范围和与标准值对 比进行反应误差程度。

(3)误差估计的方法设计。误差估计的主要 目的就是获得测量设备的误差规律，通过形成具体的误差估计方法 ，能够有效地解决该问题，在进行评测误差时提供理论参考。例如，在衡器使用过程中，进行建立测量误差记录，在已获得误差基础上进行推断下-次测量误差 ，具体还要结合测量的具体质量，形成衡器测量误差的误差估计方法。因此，形成误差估计方法理论就是进行误差推测理论，进行加强测量误差和仪器精度。

4测量仪器的使用分析测量仪器的使用分析实际上是指通过结合测量仪器的使用现状，提出改进测量仪器使用的方法。该过程主要强调实验测试人员做好仪器的维护和使用工作，不断的形成规范化的维护和使用规章，指导测量仪器的使用。在检测工作中，需要完善仪器使用和维护主要内容如下：4.1合理的进行操作，采用规范化的流程合理操作测量仪器是保证所测量结果有效地重要保证，并且是维护测量仪器寿命的重要措施。只有结合测量仪器的使用说明，要求测量人员在熟悉具体操作流程后进行工作。

(1删量过程注意操作要求：操作要求是指在测量过程中对测量人员工作要求，具体包括测量人员的衣着、测量人员的操作过程和测量中如何准备获得测量结果。例如，在对于-般天平的使用过程中，测量人员应戴手套进行触摸砝码、天平和衡具，保持测量仪器的光洁程度。

(2)在测量过程中，要注意调节测量操作的规范。如，在天平使用过程中，在调节压紧螺栓时注意行程，防止螺栓滑落。并且，整个· · ·下转第90页作者简介：侯文霞，女，(1975-09)，籍贯：黑龙江；贵阳市花溪区质量技术监督检测所，助理工程师，研究方向：计量。

88 2013年2月下第4期总第l 60期 簟高端装备制造 China Science&Technolgy Overview图3运输网络通讯块组态图图4运输网络通讯块组态图T10N(4)的I/O接线配置了本地柜，在中心转运站控制STATION(4)的上游有三烧控制室控制器AS2和下游的六七炉原料控制器STATION(1)，所有这些硬件的体系结构都需要在组态的控制项 目中得到体现。如图2所示：在项目组态软件中，我们看到组态了三个工业以太网l下(图中的绿线部分)，正是通过这个途径实现各个区域控制器之间的通讯数据的连锁控制，在图2中我们还可以看到有两条冗余的PROFIBUS网络，连接着7个ET200拈机架(截屏不全)，在这种控制器及过程网均冗余的情况下，拈的输入/输出与控制器的连接及对现场的控制得到了极大的保证。

2.2.2 通讯设置在烧结区域内的这3对冗余控制器之间，肯定有大量的工艺连锁关系，这就需要建立控制器之间的各种通讯连锁关系，在西门子SIEP7的组态中nqAS-AS间的通讯。三烧控制室控制器AS2与中心转运站控制器sTATION(4)的通讯连锁、中心转运站控制器sTATION(4)与下游六七炉原料控制器sTAT10N(1)之间的通讯连锁等，这些具体的通讯点及软件配置都需要我们给予考虑。如图3、4所示：控制器AS-AS的通讯是如何实现的呢我们仅举中心转运站控制器和六七炉原料控制器之间的连锁通讯的例子来说明-下。在S]rI 7组态中，我们调用-对通讯功能块sFB12/sFB13来实STA-TION(4)与 ATION(1)之间的发收关系，如图3、4所示 ：在图3中逻辑图中有发送块SFB12，图4中有接收块sFB13，它们组成了-个发送和接收的组合，在功能块引脚RjD的相同的数字DW#16#1234567说明这是-对sFB12/SFB13对应的发送和接收的组合，它们均用DB6数据块作为数据容器；这对收发功能块就完成中心转运站与六七炉原料控制器间数据的数据传递。相反，也存在六七炉原料控制器与中心转运站控制器之间的发送与接收块，这里就不重复了。在实现了硬线连锁与控制器间光缆通讯连锁同时具备的情况下，程序中同时使用两者的信号点，从而实现了两者兼用互为备用的目的，进而为生产工艺皮带机的可靠连锁提供了技术保障。

3结语本文探讨了多套控制器通过多种通讯连锁方式协同完成-个控制流程的可行性和方法，对西门子控制领域的同行应有-定的参考与借鉴作用。