CN113588062B - 检重设备干扰测量方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种检重设备干扰测量方法和系统，其中方法包括步骤：获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复在经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；分别统计分析得到静止状态、运行状态和称重状态的称重误差数据；通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。检重设备干扰测量系统，包括一仪表和一处理装置；其中所述仪表和所述处理设备执行干扰测量和补偿方法。本发明能够获得检重设备各个状态下的干扰强度及其对称重性能的影响强度，进而有助于检重秤生产、调试、维护、使用。

Description

检重设备干扰测量方法和系统
技术领域
本发明涉及一种对检重设备的干扰进行测量补偿的方法和系统。
背景技术
检重设备，特别是检重秤在出厂后，到客户现场安装时，需要针对客户现场所处环境和情况，进行调试和校准，从而保证检重设备在客户使用过程中，运行正常，测量准确。
客户实际在生产使用中的环境和情况往往容易产生变化，特别是检重设备会受到多种不同来源的干扰，而这些干扰在实际生产使用时对检重设备的影响程度是易变的。
从检重设备中称重干扰的来源来区分，可以将称重过程受到的干扰来源分成外界环境、设备自身运动部件和运动物体三类干扰来源，这三类干扰源都会影响检重性能。这三类干扰在实际生产使用时对检重设备的影响程度不同。目前的检重设备中缺少能够有效检测和补偿这三类干扰对称重设备性能的影响的能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的检重设备中缺少能够有效检测和补偿干扰能力的问题，提供了一种对检重设备的干扰进行测量以及补偿的方法和系统，有效地区分和量化检测三类干扰及其对检重设备性能的影响，从而有助于检重设备的生产、调试、维护以及使用。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：
一种检重设备干扰测量方法，其包括步骤：
获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复在经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；
分别统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据；
通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。
较佳地，检重设备在静止状态和运行状态时，连续输出称重测试数据；从连续的所述称重测试数据中按照时间顺序依次选取持续时间长度等于预设的称重测试时间的称重测试数据段，并选取和预设称重测试次数相同的所述称重测试数据段。
进一步地，选取的各个称重测试数据段之间间隔一时间段。也就是在选取各个称重测试数据段时，各个称重测试数据段在时间上可以不是连续的，也可以相互之间存在一定的时间间隔。
进一步地，统计分析称重状态的测试数据时，从所述称重测试数据中去除被测物体重量数据，并统计分析测试数据的均值和/或方差。
较佳地，通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除静止状态的称重误差数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除运行状态的称重误差数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据；
或者，通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据和设备自身干扰数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据。
在另一个实施例中，所述检重设备干扰测量方法还进一步包括：
基于所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据计算干扰补偿量补偿检重设备的称重结果；
或者，所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据作为检重补偿模型的参数来修正检重设备的称重结果。
也就是在本实施例中，利用测量得到的三类干扰量或者强度来修正或补偿检重设备称重过程中的输出数据。
一种检重设备干扰测量系统，其包括：
一仪表和一处理装置；
其中所述仪表测量获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复在经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；
所述处理装置将从仪表获得的称重测试数据统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据；并通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。
较佳地，所述仪表在检重设备在静止状态和运行状态时，连续从检重设备获得称重测试数据；
所述处理装置或所述仪表从连续的所述称重测试数据中按照时间顺序依次选取持续时间长度等于预设的称重测试时间的称重测试数据段，并选取和预设称重测试次数相同的所述称重测试数据段。
进一步地，所述处理装置或所述仪表选取的各个称重测试数据段之间间隔一时间段。
较佳地，所述检重设备干扰测量系统还包括一显示设备，所述显示设备显示所述处理装置计算或映射得到的外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。
较佳地，所述处理装置基于所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据计算干扰补偿量补偿检重设备的称重结果；
或者，所述处理装置将所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据作为检重补偿模型的参数来修正检重设备的称重结果。
一种存储介质，其特点是所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在装置执行如上所述的干扰测量方法。
本发明的积极进步效果在于：
本发明将检重设备的状态和干扰关联，从而通过各个状态下的称重精度差异可以反映各个状态下的干扰强度及其对称重性能的影响强度，进而有助于检重秤生产、调试、维护、使用。
通过检重设备的状态和干扰关联能够检测和监控三类检重秤干扰源的对检重秤性能影响的强度和比例，并能够有针对性地补偿干扰对检重的影响。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的检重设备干扰测量方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
在检重设备干扰测量方法中包括步骤：
获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复在经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；
分别统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据；
通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。
其中静止状态是指检重设备没有运转并称重的状态，此时检重设备还能够检测重量，从而能够按照设定的次数，依次输出经过预设的称重测试时间后的称重测试数据。检重设备输出的称重测试数据就是检重设备输出的重量数据。运行状态是指检重设备正常运转，但是没有称重物体通过检重设备的状态。称重状态是指检重设备正常运转并执行称重的状态。
通过这三种状态或场景的设置，在静止状态，设备基本只有外部环境干扰；在运行状态，设备既有外部环境干扰，也有设备自身部件运动带来的干扰；在称重状态下，设备包括外界环境、设备自身运动部件和运动物体这三类的干扰。从而利用三种状态或场景在干扰上的区别，通过统计和数据处理能够有效的测量检重设备所受到的三类干扰的大小和强度，因而不但有助于检重秤生产、调试、维护、使用，也有助于进一步的补偿处理。在一个实施例中，仪表从检重秤中获得称重数据并将测量获得的称重数据发送到计算机。计算机接收称重数据，结合一系列数据采集流程，获得三类干扰的数据，并通过显示器最终显示干扰数据。仪表、计算机和显示器构成的系统通过上述干扰测量方法获得并显示三类干扰的数据，具体说明如下。
在称重数据获取步骤S102中，仪表按照预设的次数和称重时间从检重秤中获得静止状态、运行状态和称重状态下的称重数据。
由于实施例将检重秤测试场景分成静止状态、运行状态(无称重物体通过)、称重状态(有称重物体通过)三种场景，所以数据采集流程分成静止状态、运行状态(无称重物体通过)、称重状态(有称重物体通过)三种场景，在每种场景下，均需采集预定时间长度或次数的称重数据。
本实施例中在这个三种场景中，每个场景中称重次数和每次称重的时间相同，也就是总的称重时间相同。本实施例中次数设定为20次，时间长度设定为10秒，在静止状态、运行状态(无称重物体通过)两种测试场景下，分别测试获得静止状态测试数据Ws[L]和运行状态测试数据Wr[M]。其中L和M在1到20之间。而且每个静止状态测试数据Ws[L]和运行状态测试数据Wr[M]都是持续10秒的称重数据。
在另一个实施例中，仪表在静止状态、运行状态(无称重物体通过)两种测试场景下，获得一段连续的长度超过20×10秒的称重数据。并按照时间顺序，从这一段称重数据中截取出20段长度为10秒的称重数据，构成静止状态测试数据Ws[L]和运行状态测试数据Wr[M]。
在又一个变型例中，仪表获得一段连续的长度远超过20×10秒的称重数据，比如500秒的称重数据甚至更长的称重数据。并在截取20段长度为10秒的称重数据时，各个称重数据之间存在至少10秒的时间间隔。进而各个称重数据获取的时间点上与称重状态下获得的称重数据类似。
在称重状态的测试场景下，在加载称重物体的状态下，也按照20次的次数和时间长度10秒获取测试数据，并最终测试获得称重状态测试数据Ww_W[R]。其中R在1到20之间。
在称重误差数据处理步骤S104中，分别统计分析静止状态、运行状态和称重状态的测试数据的均值和方差作为称重误差数据。
本实施例中对静止状态测试数据Ws[L]、运行状态测试数据Wr[M]和称重状态测试数据Ww_W[R]进行均值和方差统计分析，从而获得各自的均值数据Ws_A、Wr_A、Ww_A，获得各自方差数据Ws_S、Wr_S、Ww_S。
在另一个变型例中，称重状态测试数据Ww_W[R]减去每次采集测试数据时加载的称重物体的重量数据Ww_M[R]，然后进行均值和方差统计分析。
然后计算干扰数据步骤S106,通过静止状态的称重误差数据计算外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除静止状态的称重误差数据后的数据计算设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除运行状态的称重误差数据后的数据计算称重物体干扰数据。
本实施例在对各个场景下的测试数据的均值和方差数据做差，就获得各个测试场景下的称重干扰强度。由于静止状态时检重秤受到的干扰最小，运行状态时检重秤受到的干扰较大，称重状态时受到的干扰最大。所以本实施例中直接采用静止状态时的测试数据均值Ws_A和方差Ws_S作为外部干扰数据。采用运行状态时的测试数据均值Wr_A和方差Wr_S减去静止状态时测试数据均值Ws_A和方差Ws_S作为设备自身干扰数据。称重状态时的测试数据均值Ww_A和方差Ww_S减去运行状态时测试数据的均值Wr_A和方差Wr_S作为称重物体干扰数据。进而使用上述差值结果反应上述各个工作场景之间的干扰差。
在一个变型例中，采用静止状态时的测试数据均值Ws_A和方差Ws_S计算外部干扰数据IWs。采用运行状态时的测试数据均值Wr_A和方差Wr_S减去外部干扰数据IWs计算设备自身干扰数据IWr。称重状态时的测试数据均值Ww_A和方差Ww_S减去外部干扰数据IWs和设备自身干扰数据IWr计算称重物体干扰数据IWw。
然后在显示步骤S108中，显示设备以数据图标的形式显示干扰数据。
在另一个实施例中，在计算干扰数据步骤S106后，计算机按照计算得到的三类干扰数据利用现有算法或公式，计算干扰补偿量，并补偿检重秤的称重结果。在变型例子中，计算机将三类干扰数据作为算法模型的参数，称重结果利用算法模型可以得到修正后的称重结果。
通过以上对干扰测量方法的流程描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件以及必要的硬件平台的方式来实现，基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对于现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的方式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，包括但不限于ROM/RAM(只读存储器/随机存储存储器)、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台或多台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明的各个实施例或者实施例中某些部分所述的方法。
本发明的测量和补偿的流程可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种检重设备干扰测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；
分别统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据；
通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据；
其中，所述静止状态是指所述检重设备没有运转并称重的状态，所述运行状态是指所述检重设备正常运转，但是没有称重物体通过检重设备的状态，所述称重状态是指所述检重设备正常运转并执行称重的状态；
所述称重测试数据是所述检重设备输出的重量数据；
在分别统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据中，分别统计分析静止状态、运行状态和称重状态的称重测试数据的均值和方差作为称重误差数据；
其中，所述通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据包括：通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除静止状态的称重误差数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除运行状态的称重误差数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据；
或者，通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据和设备自身干扰数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据。
2.如权利要求1所述的干扰测量方法，其特征在于，
检重设备在静止状态和运行状态时，连续输出称重测试数据；
从连续的所述称重测试数据中按照时间顺序依次选取持续时间长度等于预设的称重测试时间的称重测试数据段，并选取和预设称重测试次数相同的所述称重测试数据段。
3.如权利要求2所述的干扰测量方法，其特征在于，选取的各个称重测试数据段之间间隔一时间段。
4.如权利要求1所述的干扰测量方法，
统计分析称重状态的测试数据时，从所述称重测试数据中去除被测物体重量数据，并统计分析测试数据的均值和/或方差。
5.如权利要求1-4中任一项所述的干扰测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：
基于所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据计算干扰补偿量补偿检重设备的称重结果；
或者，所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据作为检重补偿模型的参数来修正检重设备的称重结果。
6.一种检重设备干扰测量系统，其特征在于，包括：
一仪表和一处理装置；
其中所述仪表测量获得检重设备分别在静止状态、运行状态和称重状态下，按照预设称重测试次数，重复在经过预设的称重测试时间后输出的称重测试数据；
所述处理装置将从仪表获得的称重测试数据统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据；并通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据；
其中，所述静止状态是指所述检重设备没有运转并称重的状态，所述运行状态是指所述检重设备正常运转，但是没有称重物体通过检重设备的状态，所述称重状态是指所述检重设备正常运转并执行称重的状态；
所述称重测试数据就是所述检重设备输出的重量数据；
在分别统计分析得到静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据中，分别统计分析静止状态、运行状态和称重状态的称重测试数据的均值和方差作为称重误差数据；
其中，所述通过静止状态的称重误差数据、运行状态的称重误差数据和称重状态的称重误差数据计算或映射得到外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据包括：通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除静止状态的称重误差数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除运行状态的称重误差数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据；
或者，通过静止状态的称重误差数据计算或映射外部干扰数据；通过从运行状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据后的数据计算或映射设备自身干扰数据；通过从称重状态的称重误差数据去除所述外部干扰数据和设备自身干扰数据后的数据计算或映射称重物体干扰数据。
7.如权利要求6所述的干扰测量系统，其特征在于，
所述仪表在检重设备在静止状态和运行状态时，连续从检重设备获得称重测试数据；
所述处理装置或所述仪表从连续的所述称重测试数据中按照时间顺序依次选取持续时间长度等于预设的称重测试时间的称重测试数据段，并选取和预设称重测试次数相同的所述称重测试数据段。
8.如权利要求7所述的干扰测量系统，其特征在于，
所述处理装置或所述仪表选取的各个称重测试数据段之间间隔一时间段。
9.如权利要求6所述的干扰测量系统，其特征在于，
所述检重设备干扰测量系统还包括一显示设备，所述显示设备显示所述处理装置计算或映射得到的外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据。
10.如权利要求6所述的干扰测量系统，其特征在于，
所述处理装置基于所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据计算干扰补偿量补偿检重设备的称重结果；
或者，所述处理装置将所述外部干扰数据、设备自身干扰数据和称重物体干扰数据作为检重补偿模型的参数来修正检重设备的称重结果。
11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在装置执行如权利要求1-5中任一项所述的干扰测量方法。
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