棉花检验仪器测量误差分析与处理探析

周 红

（阿拉尔纤维检验所，新疆 阿拉尔 843300）

我国是世界上最大的棉花生产国，尤其在新疆地区，棉花更是当地重要的经济农作物，加上我国是制造大国，出口贸易如火如荼，棉花成为我国国际贸易的重要支撑产业，因此，棉花质量也引起了社会各方面的广泛关注。为保障棉花质量，需要对棉花进行检验。近几年，我国棉花检验技术有了显著提升，但是在实际操作中，棉花检验仪器测量仍存在误差，这主要是因为棉花检验过程中的影响因素很多，如仪器、棉花采样等都会导致棉花测量出现误差。因此，要想保证棉花检验结果、提升棉花质量，就必须对影响棉花测量结果的因素进行研究，及时发现问题、解决问题。

1 棉花检验仪器工作原理

棉花的检验主要是通过科学的仪器检验方法，利用规范化的测试手段来鉴定棉花质量。在检验过程中，仪器传感器会对棉花的数据进行部分收集，如棉花的水分、纤维以及温度等。通过这些数据，对棉花进行全面检测，这些收集起来的信息会通过传感器转化为电子信号，经过微处理器，将模拟开关的信号一起传达到仪器控制系统里进行分析，最后分析出来的结果会通过电子屏展现出来，检验人员得到相关数据[1]。

2 棉花检验仪器出现误差的原因

2.1 测量方式

工作人员在进行棉花检测时，测量结果出现误差，无非有两种情况：一种是测量理论出现问题，另一种就是检验人员在检验时使用的测量方式错误。其中，理论误差主要是因为检测仪器对收集的数据进行处理时，都是将数据转换为多元方程进行数据计算。多元方程大多无解，仪器就只能选择比较接近的数据，这些相近的数据和真实数据存在差别，导致测量结果出现理论误差[2]。测量方式错误导致的误差主要是因为工作人员在对棉花进行检测工作时，因测量方式不同，出现的结果也不同，这就是测量方式误差。

2.2 仪表

棉花检测比较复杂，因此，棉花检验仪器并不只有一种，会使用到很多仪器，且不同仪器的仪表基数也是不同的，因此测量精度也会有所偏差。加上不同仪器制造工艺也不同，使用不同的棉花检验仪器，最后得出的结果也不一样，仪表上的数值也会不同。

2.3 测量环境

影响棉花测量结果的因素有很多，其中，检测环境也会导致棉花测量结果出现误差。如果所使用的检验仪器自身工作环境要求和实际环境差别过大，很容易降低仪器工作效率。尤其是传感器对环境的要求是很高的，若操作人员没有按照工作要求使用仪器，会导致传感器失灵，使得棉花测量数据出现问题。

2.4 操作人员操作不当

棉花测量仪器使用要求较高，需要根据安装标准进行工作。因此，在对棉花进行数据测量时，如果相关操作人员的专业知识不牢靠，对仪器使用流程不熟悉，在进行测量时出现失误，就会导致测量出来的结果和实际数据出现误差。

3 解决误差问题的措施

3.1 对于随机误差的解决措施

随机误差是进行棉花检验时最容易出现的问题，也是不可避免。因此，要想减少随机误差，需要对同一样品进行反复测量。即使在相同环境下，同一件棉花样品的测量结果也会出现细微差别，常通过反复测量来减小随机误差的数值。一般情况下，棉花在进行仪器检验时出现的随机误差都是有规律的，这种规律都符合高斯分布规律。因此，检验人员可以通过数理统计的方式，对随机误差进行评估和预算。经过计算，可以得到数据平均值，提高棉花仪器检测的准确度。

3.2 对于系统误差的解决措施

棉花仪器检验即使是在同样的测量环境中，相同的样品经过反复测量，所得出的结果也会有规律地出现误差。测量人员在对棉花进行仪器检验时，导致测量结果出现误差的绝大一部分原因是系统出现误差。一般情况下，系统误差数据越小，测量结果的精准度就会越高；相反，系统误差越大，结果的精准度就越低。因此，要想减小系统误差，测量人员就需要对测量结果进行反复测量总结，通过误差补偿和比较修正的方式来减小系统误差，提高棉花仪器检验的准确度[3]。

3.3 重大误差相关应对措施

检测人员在进行棉花仪器检验时出现重大误差，主要是因为检测人员自身技术不足或者粗心。为避免这种情况，相关单位需要做好对检测人员的培养，提升操作人员的专业素养，增强操作人员的责任心，让操作人员可以在检验时更加细致，避免测量结果出现重大误差。另外，对于重大误差的预防措施，相关单位或者仪器制造厂家可以在仪器上添加报警系统。当操作人员在进行棉花仪器检验时，所得出的数据超过相关范围，仪器就会自动发出警报信号，提醒操作人员修正，这样可以很好地降低重大误差出现的频率，并且可以帮助操作人员找出问题并及时改正，提高棉花仪器测量的准确度。

3.4 仪表盘出现误差的应对措施

棉花检验仪器上的仪表盘是最终显示棉花测量数据的设备，可以精准地显示棉花的质量。但是在实际操作中，很多棉花检验仪器因护理不当或者在检验之前没有对仪表盘进行检查，导致仪器仪表盘显示出来的结果与实际结果不相符[4]。因此，要想避免仪表盘出现误差，操作人员在进行棉花仪器检测之前，要对仪表盘进行检查，主要检查仪表盘的完好程度和工作情况，保证棉花检验仪器能够正常、有序地进行作业，避免测量结果出现误差。

3.5 传感器出现误差的应对措施

在棉花检验仪器中，传感器是和棉花直接接触的端口，因此，棉花检验仪器数据的准确度和传感器有着直接关系。目前我国棉花检验仪器在实际应用中，传感器出现误差的主要原因有两种：一种是传感器灵敏度降低，导致收集的数据不准确；第二种就是重复误差。检验技术人员可以在棉花检验仪器传感器上应用信息融合技术，通过对传感器所出现的误差进行信息对照，找出其中的规律以及联系，删除无用的数据，提高棉花检验仪器的准确度。

4 抗干扰技术在棉花检验仪器中的应用

棉花检验仪器测量结果出现误差，除了仪器自身的问题，还与电磁波干扰有一定关系。因此，要想提高棉花检验仪器的准确度，就需要在棉花检验仪器上应用抗干扰技术，控制电磁波对数据结果的干扰。

4.1 消除内外部干扰的方法

相关人员要改变棉花检验仪器的接地方式，增强仪器抗电源干扰的能力。另外，可以在仪器上增加屏蔽构件，减少信号输入时仪器内部空间的磁耦合，增强仪器抗电磁波干扰的能力。

4.2 其他抗干扰方式

4.2.1 使用数字滤波

数字滤波主要是根据不同信息的强度以及干扰程度，选择不同的抗干扰方式，将有干扰的信号源切断。这样可以大大增强棉花检验仪器的抗干扰能力，提高棉花检验仪器的准确度。

4.2.2 增强信息防护

棉花检验仪器测量结果出现误差，还有一部分原因就是信息防护不当。操作人员一不小心就会改变原有数据，导致最终测量结果出现严重误差。因此，相关单位可以在棉花检验仪器上应用信息防护技术，通过加密、使用权限等方式，对数据结果进行防护，避免因操作人员操作不当或者粗心，导致检验数据出现问题，影响棉花检验仪器的最终测量结果。

5 结语

综上所述，在进行棉花检验仪器化检测时，测量误差问题不能忽视，需要检验人员在工作中不断总结经验，及时发现问题并采取相应措施，使我国棉花检验仪器测量结果更加准确，促进我国棉花检测质量的提升。