CN104596631A - 称重式蒸渗仪称量精度校准方法 - Google Patents

称重式蒸渗仪称量精度校准方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104596631A
CN104596631A CN201510017638.0A CN201510017638A CN104596631A CN 104596631 A CN104596631 A CN 104596631A CN 201510017638 A CN201510017638 A CN 201510017638A CN 104596631 A CN104596631 A CN 104596631A
Authority
CN
China
Prior art keywords
weighing
lysimeter
regression model
model
counterweight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510017638.0A
Other languages
English (en)
Inventor
余新晓
贾剑波
刘文娜
贾国栋
涂志华
莫莉
李瀚之
邓文平
王贺年
孙佳美
赵娜
娄源海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Forestry University
Original Assignee
Beijing Forestry University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Forestry University filed Critical Beijing Forestry University
Priority to CN201510017638.0A priority Critical patent/CN104596631A/zh
Publication of CN104596631A publication Critical patent/CN104596631A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

本发明提供了一种称重式蒸渗仪称量精度校准方法，该称重式蒸渗仪称量精度校准方法包括：S1：在称重式蒸渗仪的称重土体上逐次增加砝码，并获取每次增加后所述称重式蒸渗仪的称量值，得到砝码总重量与称量值的对应数据集；S2：根据所述对应数据集中的数据建立回归模型；S3：通过以所述回归模型为基准对所述称重式蒸渗仪的称量值进行修正。本发明提供的称重式蒸渗仪称量精度校准方法简便易性，且能够使称量准确而连续。

Description

称重式蒸渗仪称量精度校准方法
技术领域
本发明涉及测量领域，尤其涉及一种称重式蒸渗仪称量精度校准方法。
背景技术
大型称重式蒸渗仪的工作原理主要是通过不同系数的杠杆将土体重量按设定比例转换到天平量程内，从而反映土体重量的变化值。高精度的称量则更能真实的模拟自然土壤水分运动的过程，也是蒸渗仪对比其它仪器的优势所在。因此，称量精度成为称重式蒸渗仪最重要的参数之一。由于随着使用年限增加，蒸渗仪的杠杆和箱体在长时间工作中会出现一定的构件疲劳与磨损；同时外部环境对蒸渗仪正常工作的干扰程度也逐渐凸显，包括降水、湿空气对箱体金属的腐蚀、昼夜和季节性温差引起各构件的收缩与膨胀等，这些因素都会引起蒸渗仪称量精度的下降。所以，定期对蒸渗仪的精度进行校准是十分必要的。
现有技术中，蒸渗仪的精度进行校准是通过对各构件的定期维护来实现的。但由于大型蒸渗仪结构复杂，而且对每个部分安装精度要求高，构件维护的成本高，难度大，耗时长且不易操作。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种简便易行的校准方法，以对称重式蒸渗仪称量的精度进行校准。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了一种称重式蒸渗仪称量精度校准方法，包括：
S1：在称重式蒸渗仪的称重土体上逐次增加砝码，并获取每次增 加后所述称重式蒸渗仪的称量值，得到砝码总重量与称量值的对应数据集；
S2：根据所述对应数据集中的数据建立回归模型；
S3：通过以所述回归模型为基准对所述称重式蒸渗仪的称量值进行修正。
进一步地，在步骤S1中，每次增加砝码的重量相同。
进一步地，在步骤S2之后，步骤S3之前还包括： 
采用所述对应数据集中的数据验证所述回归模型的准确性。
进一步地，用于验证所述回归模型的准确性的数据不同于用于建立所述回归模型的数据。
进一步地，在步骤S2中，采用线性模型、幂函数模型、指数函数模型、逻辑斯蒂函数模型中的任一种建立所述回归模型。
(三)有益效果
本发明提供的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，首先在扰动最小的情况下在通过砝码的称量得到砝码总重量与称量值的对应数据集，而后根据该数据集的对应关系，可以选择拟合度较好的模型，建立回归模型，并采用对应数据集的部分数据验证该回归模型的准确性，从而可以通过以该回归模型为基准修正蒸渗仪的称量值，达到精度校准的目的，该方法简便易性，且能够使称量准确而连续。
附图说明
图1是本发明实施方式提供的一种称重式蒸渗仪称量精度校准方法的流程图；
图2是本发明实施方式提供的一种回归模型的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施方式提供的一种称重式蒸渗仪称量精度校准方 法的流程图，包括：
S1：在称重式蒸渗仪的称重土体上逐次增加砝码，并获取每次增加后所述称重式蒸渗仪的称量值，得到砝码总重量与称量值的对应数据集；
S2：根据所述对应数据集中的数据建立回归模型；
S3：通过以所述回归模型为基准对所述称重式蒸渗仪的称量值进行修正。
优选地，在步骤S1中，每次增加砝码的重量相同。
优选地，在步骤S2之后，步骤S3之前还包括： 
采用所述对应数据集中的数据验证所述回归模型的准确性。其中，用于验证所述回归模型的准确性的数据不同于用于建立所述回归模型的数据。
其中，在步骤S2中，可采用线性模型、幂函数模型、指数函数模型、逻辑斯蒂函数模型中的任一种建立所述回归模型。优选地，可将步骤S1中的对应数据集分别采用上述四种模型建立回归模型，而后选取这四种模型中拟合度最好的模型作为所需的回归模型。
本发明中的称重式蒸渗仪称量精度校准方法可用于大型称重式蒸渗仪，该校准方法具体包括：
步骤A：确保校准的蒸渗仪处于以下环境条件：对蒸渗仪顶部土面进行遮蔽处理，防止土体水分与外界交换；同时要求温差小且无风或微风的时间段内迅速进行校准，同时读取天平读数A0(为称量的本底值)；
步骤B：可将额定最小精度的砝码(重量为Xg)均匀放在土面，具体步骤如下：第一次在土面中央先放1个砝码，每10秒记录称量天平的一个读数，连续记录1分钟求其平均值A1；然后在土面均匀先放2个砝码，每10秒记录称量天平的一个读数，连续记录1分钟求其平均值A2，依次下去，直至添加到预设重量，得到砝码总重量与称量值的对应数据集，具体如下表：
表1
砝码个数 0 1 2 3 ... n
砝码总重量(g) 0 X 2X 3X ... nX
称量值(g) A0 A1 A2 A3 ... An
步骤C：将上述表1中的奇数列的称量值与砝码总重量做回归分析，建立回归模型，根据称量值—砝码总重量的点分布从以下四种中选择拟合度最好的模型：
(1)线性模型： 
Y＝a·A+b    (R2＝n)
Y为砝码总重量，单位：g；
A为称量值，单位：g；
a、b为校准系数。
R2为相关系数，要求大于等于0.99。
(2)幂函数模型： 
Y＝a·Am+b    (R2＝n)
Y为砝码总重量，单位：g；
A为称量值，单位：g；
a、b、m为校准系数。
R2为相关系数，要求大于等于0.99。
(3)指数函数模型：
Y＝a·ebA    (R2＝n)
Y为砝码总重量，单位：g；
A为称量值，单位：g；
a、b、m为校准系数。
R2为相关系数，要求大于等于0.99。
(4)逻辑斯蒂函数模型：
Y = 1 1 + e - ( A - a ) / b - - - ( R 2 = n )
Y为砝码总重量，单位：g；
A为称量值，单位：g；
a、b为校准系数。
R2为相关系数，要求大于等于0.99。
步骤D：用上述表1中的偶数列的称量值与对应的砝码总重量对建立好的模型进行显著性水平检验，确保其可靠性，若其准确性在目标范围之内，则可通过以该回归模型为基准对称重式蒸渗仪的称量值进行修正。
具体地，以某高校教学实验基地的蒸渗仪系统为例，其蒸渗仪表面积4m2，深2.3m，最小分辨精度20g(0.005mm)，箱体内为当地原状土，土表平整无植被，首先将4m2的塑料布覆盖在土表，记录天平称量的本底值A0。
然后将20g的额定砝码放在在土面中央，每10秒记录称量天平的一个读数，连续记录1分钟求其平均值A1；然后在土面均匀先放2个额定砝码，每10秒记录称量天平的一个读数，连续记录1分钟求其平均值A2，依次下去，直到砝码总重量增加至500g为止，获取的数据如下：
A0＝1821；A1＝1841；A2＝1862；A3＝1883；A4＝1904；
A5＝1926；A6＝1948；A7＝1969；A8＝1991；A9＝2014；
A10＝2038；A11＝2063；A12＝2089；A13＝2115；A14＝2141；
A15＝2168；A16＝2196；A17＝2225；A18＝2255；A19＝2286；
A20＝2317；A21＝2349；A22＝2381；A23＝2414；A24＝2447；
A25＝2481；
将记录的奇数列的称量值(即A0、A2、A4、....A24)与对应的砝码总重量做回归分析，选择指数函数模型，得到以下模型：
Y＝1810.5·e0.0006A(n＝25,R2＝0.9983)
得到的模型的曲线如图2所示,而后用偶数列的称量值(即A1、A3、A5、....A25)与对应的砝码总重量对建立好的模型进行显著性水平检验，确保其可靠性，若其准确性在目标范围之内，则可以该回归 模型为基准对称重式蒸渗仪的称量值进行修正。
本发明实施方式提供的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，首先在扰动最小的情况下在通过砝码的称量得到砝码总重量与称量值的对应数据集，而后根据该数据集的对应关系，可以选择拟合度较好的模型，建立回归模型，并采用对应数据集的部分数据验证该回归模型的准确性，从而可以通过以回归方程为基准修正蒸渗仪的称量值，达到精度校准的目的，该方法简便易性，且能够使称量准确而连续。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (5)

1.一种称重式蒸渗仪称量精度校准方法，其特征在于，包括：
S1：在称重式蒸渗仪的称重土体上逐次增加砝码，并获取每次增加后所述称重式蒸渗仪的称量值，得到砝码总重量与称量值的对应数据集；
S2：根据所述对应数据集中的数据建立回归模型；
S3：通过以所述回归模型为基准对所述称重式蒸渗仪的称量值进行修正。
2.根据权利要求1所述的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，其特征在于，在步骤S1中，每次增加砝码的重量相同。
3.根据权利要求1所述的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，其特征在于，在步骤S2之后，步骤S3之前还包括：
采用所述对应数据集中的数据验证所述回归模型的准确性。
4.根据权利要求3所述的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，其特征在于，用于验证所述回归模型的准确性的数据不同于用于建立所述回归模型的数据。
5.根据权利要求1所述的称重式蒸渗仪称量精度校准方法，其特征在于，在步骤S2中，采用线性模型、幂函数模型、指数函数模型、逻辑斯蒂函数模型中的任一种建立所述回归模型。
CN201510017638.0A 2015-01-13 2015-01-13 称重式蒸渗仪称量精度校准方法 Pending CN104596631A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510017638.0A CN104596631A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 称重式蒸渗仪称量精度校准方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510017638.0A CN104596631A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 称重式蒸渗仪称量精度校准方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104596631A true CN104596631A (zh) 2015-05-06

Family

ID=53122562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510017638.0A Pending CN104596631A (zh) 2015-01-13 2015-01-13 称重式蒸渗仪称量精度校准方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104596631A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445140A (zh) * 2016-01-22 2016-03-30 成都汉维斯科技有限公司 基于称重法的蒸发测试方法
CN109507062A (zh) * 2019-01-12 2019-03-22 水利部牧区水利科学研究所 称重式蒸渗仪精度变化全封闭监测装置及蒸散发测定系统
CN110411550A (zh) * 2018-12-21 2019-11-05 西安新汇泽测控技术有限公司 一种蒸渗仪称重系统新的标定方法
CN112033848A (zh) * 2020-09-02 2020-12-04 中国科学院西北生态环境资源研究院 蒸渗仪检测管理方法、装置及检测管理设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793579A (zh) * 2010-02-08 2010-08-04 东南大学 微型压力传感器的标定装置
CN102749169A (zh) * 2012-07-13 2012-10-24 襄樊五二五泵业有限公司 一种环形压力传感器的简易压力标定装置
CN102879150A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 上海交通大学 压力敏感阵列标定装置及其方法
CN103592014A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 重庆工商大学 一种车载称重系统的传感器标定方法
CN204086063U (zh) * 2014-07-29 2015-01-07 西安清远测控技术有限公司 杠杆式土壤蒸渗仪系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101793579A (zh) * 2010-02-08 2010-08-04 东南大学 微型压力传感器的标定装置
CN102749169A (zh) * 2012-07-13 2012-10-24 襄樊五二五泵业有限公司 一种环形压力传感器的简易压力标定装置
CN102879150A (zh) * 2012-11-05 2013-01-16 上海交通大学 压力敏感阵列标定装置及其方法
CN103592014A (zh) * 2013-11-06 2014-02-19 重庆工商大学 一种车载称重系统的传感器标定方法
CN204086063U (zh) * 2014-07-29 2015-01-07 西安清远测控技术有限公司 杠杆式土壤蒸渗仪系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘士平: "新型电子称重式蒸渗仪工作原理及其设计方法研究", 《万方数据》 *
杨廷梧等: "《航空飞行试验光电测量理论与方法》", 31 January 2014, 北京：国防工业出版社 *
郭文兵等著: "《条带开采的非线性理论研究及应用》", 31 August 2005 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105445140A (zh) * 2016-01-22 2016-03-30 成都汉维斯科技有限公司 基于称重法的蒸发测试方法
CN110411550A (zh) * 2018-12-21 2019-11-05 西安新汇泽测控技术有限公司 一种蒸渗仪称重系统新的标定方法
CN109507062A (zh) * 2019-01-12 2019-03-22 水利部牧区水利科学研究所 称重式蒸渗仪精度变化全封闭监测装置及蒸散发测定系统
CN112033848A (zh) * 2020-09-02 2020-12-04 中国科学院西北生态环境资源研究院 蒸渗仪检测管理方法、装置及检测管理设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104596631A (zh) 称重式蒸渗仪称量精度校准方法
CN104376211A (zh) 一种坐标测量机测量不确定度评定方法
CN105320596B (zh) 一种基于倾角仪的桥梁挠度测试方法及其系统
CN104374317A (zh) 一种基于激光跟踪仪多点测量技术的机床误差标定方法
CN109990712B (zh) 一种测宽仪在线校准方法
CN105091838B (zh) 一种长距离输水渠道糙率原型观测测定方法
CN108387951A (zh) 一种基于重复线校正海空重力仪格值的新算法
CN110046372A (zh) 用于确定结构的重量和重心的方法和系统
CN104406715A (zh) 一种遥感估算地表感热/潜热通量的精度评价方法及系统
CN102879061B (zh) 一种基于拟合方程的水表误差校正方法
CN106053727A (zh) 一种标准曲线的校正方法和系统
CN107390254B (zh) 一种距离可调式校准装置的高精度定位装置及方法
CN103900666A (zh) 膜式燃气表长期运行的计量精度控制方法
CN109945963A (zh) 不受安装随机性影响的并联传感器称重系统在位标定方法
Lipták et al. Measurement and Safety: Volume I
Aðalgeirsdóttir Flow dynamics of Vatnajökull ice cap, Iceland
CN101592692B (zh) 测量机台的评估方法
Aleksandrović et al. Analysis of belt weigher accuracy limiting factors
Subhash et al. Mechanics of Materials Laboratory Course
CN109101759A (zh) 一种基于正逆响应面法的参数识别方法
Langari et al. Measurement and Instrumentation
Damljanovic et al. An evaluation of the overall t-38 wind tunnel data quality in testing of a calibration model
Harris Selected Laboratory and Measurement Practices and Procedures to Support Basic Mass Calibrations (2014 Ed)
CN105466631A (zh) 一种活塞式压力计活塞有效面积的检定方法及检定装置
CN103940678A (zh) 圆环径向弯曲弹性模量的测量装置及测量方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150506

RJ01 Rejection of invention patent application after publication