棉花檢驗儀器測量誤差分析與處理探析

周 紅

（阿拉爾纖維檢驗所，新疆 阿拉爾 843300）

我國是世界上最大的棉花生產國，尤其在新疆地區(qū)，棉花更是當地重要的經濟農作物，加上我國是制造大國，出口貿易如火如荼，棉花成為我國國際貿易的重要支撐產業(yè)，因此，棉花質量也引起了社會各方面的廣泛關注。為保障棉花質量，需要對棉花進行檢驗。近幾年，我國棉花檢驗技術有了顯著提升，但是在實際操作中，棉花檢驗儀器測量仍存在誤差，這主要是因為棉花檢驗過程中的影響因素很多，如儀器、棉花采樣等都會導致棉花測量出現誤差。因此，要想保證棉花檢驗結果、提升棉花質量，就必須對影響棉花測量結果的因素進行研究，及時發(fā)現問題、解決問題。

1 棉花檢驗儀器工作原理

棉花的檢驗主要是通過科學的儀器檢驗方法，利用規(guī)范化的測試手段來鑒定棉花質量。在檢驗過程中，儀器傳感器會對棉花的數據進行部分收集，如棉花的水分、纖維以及溫度等。通過這些數據，對棉花進行全面檢測，這些收集起來的信息會通過傳感器轉化為電子信號，經過微處理器，將模擬開關的信號一起傳達到儀器控制系統(tǒng)里進行分析，最后分析出來的結果會通過電子屏展現出來，檢驗人員得到相關數據[1]。

2 棉花檢驗儀器出現誤差的原因

2.1 測量方式

工作人員在進行棉花檢測時，測量結果出現誤差，無非有兩種情況：一種是測量理論出現問題，另一種就是檢驗人員在檢驗時使用的測量方式錯誤。其中，理論誤差主要是因為檢測儀器對收集的數據進行處理時，都是將數據轉換為多元方程進行數據計算。多元方程大多無解，儀器就只能選擇比較接近的數據，這些相近的數據和真實數據存在差別，導致測量結果出現理論誤差[2]。測量方式錯誤導致的誤差主要是因為工作人員在對棉花進行檢測工作時，因測量方式不同，出現的結果也不同，這就是測量方式誤差。

2.2 儀表

棉花檢測比較復雜，因此，棉花檢驗儀器并不只有一種，會使用到很多儀器，且不同儀器的儀表基數也是不同的，因此測量精度也會有所偏差。加上不同儀器制造工藝也不同，使用不同的棉花檢驗儀器，最后得出的結果也不一樣，儀表上的數值也會不同。

2.3 測量環(huán)境

影響棉花測量結果的因素有很多，其中，檢測環(huán)境也會導致棉花測量結果出現誤差。如果所使用的檢驗儀器自身工作環(huán)境要求和實際環(huán)境差別過大，很容易降低儀器工作效率。尤其是傳感器對環(huán)境的要求是很高的，若操作人員沒有按照工作要求使用儀器，會導致傳感器失靈，使得棉花測量數據出現問題。

2.4 操作人員操作不當

棉花測量儀器使用要求較高，需要根據安裝標準進行工作。因此，在對棉花進行數據測量時，如果相關操作人員的專業(yè)知識不牢靠，對儀器使用流程不熟悉，在進行測量時出現失誤，就會導致測量出來的結果和實際數據出現誤差。

3 解決誤差問題的措施

3.1 對于隨機誤差的解決措施

隨機誤差是進行棉花檢驗時最容易出現的問題，也是不可避免。因此，要想減少隨機誤差，需要對同一樣品進行反復測量。即使在相同環(huán)境下，同一件棉花樣品的測量結果也會出現細微差別，常通過反復測量來減小隨機誤差的數值。一般情況下，棉花在進行儀器檢驗時出現的隨機誤差都是有規(guī)律的，這種規(guī)律都符合高斯分布規(guī)律。因此，檢驗人員可以通過數理統(tǒng)計的方式，對隨機誤差進行評估和預算。經過計算，可以得到數據平均值，提高棉花儀器檢測的準確度。

3.2 對于系統(tǒng)誤差的解決措施

棉花儀器檢驗即使是在同樣的測量環(huán)境中，相同的樣品經過反復測量，所得出的結果也會有規(guī)律地出現誤差。測量人員在對棉花進行儀器檢驗時，導致測量結果出現誤差的絕大一部分原因是系統(tǒng)出現誤差。一般情況下，系統(tǒng)誤差數據越小，測量結果的精準度就會越高；相反，系統(tǒng)誤差越大，結果的精準度就越低。因此，要想減小系統(tǒng)誤差，測量人員就需要對測量結果進行反復測量總結，通過誤差補償和比較修正的方式來減小系統(tǒng)誤差，提高棉花儀器檢驗的準確度[3]。

3.3 重大誤差相關應對措施

檢測人員在進行棉花儀器檢驗時出現重大誤差，主要是因為檢測人員自身技術不足或者粗心。為避免這種情況，相關單位需要做好對檢測人員的培養(yǎng)，提升操作人員的專業(yè)素養(yǎng)，增強操作人員的責任心，讓操作人員可以在檢驗時更加細致，避免測量結果出現重大誤差。另外，對于重大誤差的預防措施，相關單位或者儀器制造廠家可以在儀器上添加報警系統(tǒng)。當操作人員在進行棉花儀器檢驗時，所得出的數據超過相關范圍，儀器就會自動發(fā)出警報信號，提醒操作人員修正，這樣可以很好地降低重大誤差出現的頻率，并且可以幫助操作人員找出問題并及時改正，提高棉花儀器測量的準確度。

3.4 儀表盤出現誤差的應對措施

棉花檢驗儀器上的儀表盤是最終顯示棉花測量數據的設備，可以精準地顯示棉花的質量。但是在實際操作中，很多棉花檢驗儀器因護理不當或者在檢驗之前沒有對儀表盤進行檢查，導致儀器儀表盤顯示出來的結果與實際結果不相符[4]。因此，要想避免儀表盤出現誤差，操作人員在進行棉花儀器檢測之前，要對儀表盤進行檢查，主要檢查儀表盤的完好程度和工作情況，保證棉花檢驗儀器能夠正常、有序地進行作業(yè)，避免測量結果出現誤差。

3.5 傳感器出現誤差的應對措施

在棉花檢驗儀器中，傳感器是和棉花直接接觸的端口，因此，棉花檢驗儀器數據的準確度和傳感器有著直接關系。目前我國棉花檢驗儀器在實際應用中，傳感器出現誤差的主要原因有兩種：一種是傳感器靈敏度降低，導致收集的數據不準確；第二種就是重復誤差。檢驗技術人員可以在棉花檢驗儀器傳感器上應用信息融合技術，通過對傳感器所出現的誤差進行信息對照，找出其中的規(guī)律以及聯系，刪除無用的數據，提高棉花檢驗儀器的準確度。

4 抗干擾技術在棉花檢驗儀器中的應用

棉花檢驗儀器測量結果出現誤差，除了儀器自身的問題，還與電磁波干擾有一定關系。因此，要想提高棉花檢驗儀器的準確度，就需要在棉花檢驗儀器上應用抗干擾技術，控制電磁波對數據結果的干擾。

4.1 消除內外部干擾的方法

相關人員要改變棉花檢驗儀器的接地方式，增強儀器抗電源干擾的能力。另外，可以在儀器上增加屏蔽構件，減少信號輸入時儀器內部空間的磁耦合，增強儀器抗電磁波干擾的能力。

4.2 其他抗干擾方式

4.2.1 使用數字濾波

數字濾波主要是根據不同信息的強度以及干擾程度，選擇不同的抗干擾方式，將有干擾的信號源切斷。這樣可以大大增強棉花檢驗儀器的抗干擾能力，提高棉花檢驗儀器的準確度。

4.2.2 增強信息防護

棉花檢驗儀器測量結果出現誤差，還有一部分原因就是信息防護不當。操作人員一不小心就會改變原有數據，導致最終測量結果出現嚴重誤差。因此，相關單位可以在棉花檢驗儀器上應用信息防護技術，通過加密、使用權限等方式，對數據結果進行防護，避免因操作人員操作不當或者粗心，導致檢驗數據出現問題，影響棉花檢驗儀器的最終測量結果。

5 結語

綜上所述，在進行棉花檢驗儀器化檢測時，測量誤差問題不能忽視，需要檢驗人員在工作中不斷總結經驗，及時發(fā)現問題并采取相應措施，使我國棉花檢驗儀器測量結果更加準確，促進我國棉花檢測質量的提升。