本發(fā)明的實(shí)施例總體涉及利用同類部件操作參數(shù)的比較的稱量秤診斷方法。

背景技術(shù)：

稱量秤有許多形式，從小的實(shí)驗(yàn)室秤到大的車輛稱量秤。在此特別關(guān)注的是具有多個(gè)力測量裝置的稱量秤，所述力測量裝置在性質(zhì)上可以是模塊化的。

具有多個(gè)力測量裝置的秤通常還將包括框架、與力測量裝置相接的負(fù)載接收表面以及控制器和/或檢測器，所述控制器和/或檢測器接收來自力測量裝置的信號并通常提供安放在秤上的物體的稱量讀數(shù)。

車輛稱量秤是多力測量裝置稱量秤的一個(gè)通常示例。典型的車輛稱量秤包括至少一個(gè)秤臺(或板臺)，以用于接收待稱重的車輛。這種秤臺通常由具有鋼板板臺的金屬框架構(gòu)成，或秤臺可由(通常被包封在鋼框架內(nèi)的)混凝土構(gòu)成。秤臺通常由多個(gè)力測量裝置(比如，負(fù)載傳感器)從下方支撐。車輛稱量秤還通常構(gòu)造有沿著車輛行進(jìn)方向橫過秤臺排列的兩排負(fù)載傳感器。當(dāng)車輛放置在秤臺上時(shí)，每個(gè)負(fù)載傳感器均產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號反映由該負(fù)載傳感器承受的車輛重量部分。來自負(fù)載傳感器的信號被相加，以產(chǎn)生安放在稱量秤的秤臺上的車輛的總重量的指示。

車輛稱量秤及其相應(yīng)的秤臺可具有各種尺寸。例如，這種車輛稱量秤通常具有足以容納多軸車輛/比如半掛車拖車(semi-trucktrailer)的尺寸。這種尺寸的車輛秤可使用多個(gè)秤臺區(qū)段(模塊)來組裝，所述多個(gè)秤臺區(qū)段端對端連接以提供全長秤臺。

應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，期望能夠檢測稱量秤，以用于正確功能。為此，必須發(fā)展出檢測方法，且必須評價(jià)特定秤行為或一個(gè)或多個(gè)秤部件的行為(例如，操作特性)。

已知的是，通過檢測秤的力測量裝置的操作特性來評價(jià)稱量秤功能。更特別地，可檢測一個(gè)或多個(gè)所選力測量裝置操作特性，并將其與相應(yīng)的期望操作特性進(jìn)行比較。于是，可將相應(yīng)的閾值設(shè)置在期望操作特性附近，低于或高于所述閾值的讀數(shù)指示出不正確的操作或一些其他問題。

與這種已知的評價(jià)方法相應(yīng)的不利問題是設(shè)置單個(gè)部件操作特性閾值。閾值通常設(shè)置成：在所檢測的力測量裝置操作特性超過預(yù)設(shè)閾值的情況下，觸發(fā)警告或提供一些其他通知或指示。然而，在實(shí)踐中，通常難以確定要應(yīng)用的正確單個(gè)部件操作特性閾值。例如，設(shè)置得過低的單個(gè)部件操作特性閾值可能觸發(fā)假警告，而設(shè)置得過高的閾值可能在實(shí)際存在問題時(shí)不觸發(fā)警告。當(dāng)對于給定操作特性的正常值范圍很小時(shí)，該問題可能加劇。同樣地，對于沒有適當(dāng)?shù)募夹g(shù)知識和/或訓(xùn)練的最終用戶來說，可能也特別難以選擇在某些情況下可能需要的適當(dāng)?shù)膯蝹€(gè)部件操作特性閾值。

通過前述討論，顯然需要改進(jìn)稱量秤診斷方法。本文所描述的示例性方法實(shí)施例滿足了該需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文所描述的示例性稱量秤診斷方法實(shí)施例總體包括檢測和比較同類秤部件的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，對于本發(fā)明的目的而言，所述秤部件在正常條件下將具有至少一個(gè)對每個(gè)部件而言具有近似相同值的共有的可檢測參數(shù)。因此，本文所描述的示例性稱量秤診斷方法實(shí)施例特別適合用于具有多個(gè)同類部件的稱量秤。同類稱量秤部件可包括、但不限于多個(gè)相同或相似的力測量裝置，所述力測量裝置可成力測量模塊的形式。這種同類部件的操作參數(shù)可以是具有可檢測輸出的任何部件參數(shù)，所述可檢測輸出可用作部件或秤可靠性的指示。對于力測量裝置，這種操作參數(shù)可包括、但不必限于零平衡變化(即，僅施加靜重時(shí)隨時(shí)間的重量輸出變化)、溫度、數(shù)字信號電壓和供電電壓。

與需要建立和設(shè)置單個(gè)部件操作特性閾值的上述已知的評價(jià)稱量秤功能的方法不同，根據(jù)本發(fā)明的示例性方法實(shí)施例可通過比較給定的稱量秤中所存在的多個(gè)同類部件的相同參數(shù)來實(shí)施。例如，可比較和評價(jià)存在于多力測量裝置稱量秤中的力測量裝置的各種操作參數(shù)。

由于幾個(gè)稱量秤部件同時(shí)發(fā)生故障是不太可能的，因此，可通過將給定的操作參數(shù)選擇為診斷參數(shù)(所述給定的操作參數(shù)對存在于給定的稱量秤中的多個(gè)同類部件是共有的)、然后比較所有同類部件的所選診斷參數(shù)的值來評價(jià)部件或秤可靠性。一部件的被檢測的診斷參數(shù)的值與秤的其他同類部件的診斷參數(shù)值相比較是異常值(即偏差太遠(yuǎn))可指示相應(yīng)部件的問題。因此，可通過對同類部件的診斷參數(shù)值之間的相對差(差距)設(shè)置限度來評價(jià)秤可靠性。替代性地，可對給定診斷參數(shù)值與其他同類部件的診斷參數(shù)的集中趨勢的計(jì)算量度的偏差設(shè)置限度，其中，集中趨勢被定義為與概率分布相關(guān)的中心值或典型值，其中，集中趨勢的常用量度包括、但不限于算術(shù)中值、平均值和眾數(shù)(mode)。仍然替代性地，可應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)來檢測異常診斷參數(shù)值。

在任何情況下，都不需要對診斷參數(shù)值本身設(shè)置閾值。也就是說，確定給定診斷參數(shù)值是否指示問題不取決于特定的值本身，而是取決于該值與其他同類部件的診斷參數(shù)值的比較情況。這使得診斷參數(shù)比較能夠適應(yīng)變化的條件，這是有用的，因?yàn)樵谝环N情況下，特定診斷參數(shù)值可指示問題，而在另一種情況下，同一特定診斷參數(shù)值可能不指示問題。

一種示例性稱量秤診斷方法包括：選擇待檢測的多個(gè)同類稱量秤部件；選擇操作參數(shù)作為診斷參數(shù)，所述操作參數(shù)是所選稱量秤部件共有的；在計(jì)算裝置處從每個(gè)所選稱量秤部件接收輸出信號，所述輸出信號代表所選診斷參數(shù)；將從每個(gè)所選稱量秤部件接收的輸出信號值分別與從所有其他所選稱量秤部件接收的輸出信號值進(jìn)行比較；計(jì)算所選稱量秤部件中的任意兩個(gè)的輸出信號值之間的最大差；將所選稱量秤部件中的任意兩個(gè)的輸出信號值之間的最大差與最大允許差進(jìn)行比較；和，如果確定所計(jì)算的差超過最大允許差，就指示稱量秤部件問題。

另一示例性稱量秤診斷方法包括：選擇待檢測的多個(gè)同類稱量秤部件；選擇操作參數(shù)作為診斷參數(shù)，所述操作參數(shù)是所選稱量秤部件共有的；在計(jì)算裝置處從每個(gè)所選稱量秤部件接收輸出信號，所述輸出信號代表所選診斷參數(shù)；計(jì)算從所選稱量秤部件接收的診斷參數(shù)輸出信號值的集中趨勢的量度；將每個(gè)稱量秤部件的診斷參數(shù)輸出信號值與所計(jì)算的集中趨勢的量度進(jìn)行比較；計(jì)算每個(gè)稱量秤部件的診斷參數(shù)輸出信號值與所計(jì)算的集中趨勢的量度的偏差；和，如果與給定稱量秤部件相對應(yīng)的所計(jì)算的偏差超過最大允許偏差，就指示該稱量秤部件問題。

又一示例性稱量秤診斷方法包括：選擇待檢測的多個(gè)同類稱量秤部件；選擇操作參數(shù)作為診斷參數(shù)，所述操作參數(shù)是所選稱量秤部件共有的；在計(jì)算裝置處從每個(gè)所選稱量秤部件接收輸出信號，所述輸出信號代表所選診斷參數(shù)；對異常值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)；和，如果確定與給定稱量秤部件相應(yīng)的診斷參數(shù)值在統(tǒng)計(jì)上為異常值，就指示該稱量秤部件問題。

在這種示例性實(shí)施方式中，稱量秤可以是車輛秤。在這種示例性實(shí)施方式中，待檢測的稱量秤部件是稱量秤的力測量裝置(例如，模塊)，且力測量裝置可以是負(fù)載傳感器。在這種示例性實(shí)施方式中，所選診斷參數(shù)例如可以是負(fù)載傳感器溫度、數(shù)字信號電壓、供電電壓或零平衡變化。

根據(jù)本發(fā)明的診斷方法的一個(gè)示例性實(shí)施方式，所選診斷參數(shù)是多力測量裝置稱量秤的單個(gè)力測量裝置的溫度。在該示例性實(shí)施方式中，系統(tǒng)中所有同類力測量裝置的溫度都被檢測。溫度輸出通常可從力測量裝置、比如使用的負(fù)載傳感器通過負(fù)載傳感器計(jì)量補(bǔ)償算法獲得。力測量裝置的溫度主要由環(huán)境溫度確定，因此，對于秤的所有同類力測量裝置而言應(yīng)大致相同。雖然由于力測量裝置之間的物理距離，單個(gè)力測量裝置溫度讀數(shù)上可出現(xiàn)一些小差異，但是，任何兩個(gè)同類力測量裝置之間的溫度差超過一些差值極限、給定的力測量裝置的溫度與所計(jì)算的其他同類力測量裝置的溫度值的集中趨勢的量度的偏差大于一些最大允許量、或通過統(tǒng)計(jì)分析確定給定力測量裝置的溫度與其他同類力測量裝置的溫度相比是異常值可指示問題(例如，溫度傳感器故障)，且可用于觸發(fā)警示，比如警告。

根據(jù)本發(fā)明的診斷方法的另一示例性實(shí)施方式，所選診斷參數(shù)是多力測量裝置稱量秤的單個(gè)力測量裝置的供電電壓。在該示例性實(shí)施方式中，操作供電電壓通過控制器(例如，端子)提供至秤的所有同類力測量裝置。檢測每個(gè)力測量裝置處的供電電壓。對于系統(tǒng)中的所有力測量裝置，供電電壓應(yīng)大致相同。雖然由于變化的纜線長度，單個(gè)供電電壓值上可出現(xiàn)一些小差異，但是，任何兩個(gè)同類力測量裝置之間的供電電壓差超過一些差值極限、給定力測量裝置的供電電壓與所計(jì)算的其他同類力測量裝置的供電電壓的集中趨勢的量度偏差大于一些最大允許量、或基于其他同類力測量裝置的供電電壓通過統(tǒng)計(jì)分析確定給定力測量裝置的供電電壓是異常值可指示問題(例如，纜線損壞)，且可用于觸發(fā)警示，比如警告。

本發(fā)明的又一示例性診斷方法實(shí)施例包括：選擇待檢測的多個(gè)同類稱量秤部件；選擇操作參數(shù)作為診斷參數(shù)，所述操作參數(shù)是所選稱量秤部件共有的；在計(jì)算裝置處從每個(gè)所選稱量秤部件接收輸出信號，所述輸出信號代表所選診斷參數(shù)；計(jì)算從每個(gè)所選稱量秤部件接收的輸出信號值與已知良好狀態(tài)下的操作期間(例如，在校準(zhǔn)下)所建立的存儲(chǔ)值的偏差；通過將所計(jì)算的每個(gè)所選稱量秤部件的輸出信號值偏差相加來計(jì)算總偏差；將所計(jì)算的總偏差與第一預(yù)定閾值進(jìn)行比較；如果確定總偏差超過第一預(yù)定閾值，就計(jì)算每個(gè)所選稱量秤部件貢獻(xiàn)于總偏差的百分?jǐn)?shù)；隨后，將每個(gè)所選稱量秤部件貢獻(xiàn)于總偏差的百分?jǐn)?shù)與第二預(yù)定閾值進(jìn)行比較；和，如果確定給定所選稱量秤部件貢獻(xiàn)于總偏差的百分?jǐn)?shù)超過第二預(yù)定閾值，就指示所選稱量秤部件的問題。

使用一方法(在該方法中，將每個(gè)所選稱量秤部件貢獻(xiàn)于總偏差的百分?jǐn)?shù)與第二預(yù)定閾值進(jìn)行比較)來評價(jià)的稱量秤也可以是車輛秤，要檢測的稱量秤部件也可以是稱量秤的力測量裝置，且力測量裝置可以是負(fù)載傳感器(例如，負(fù)載傳感器模塊)。在這種示例性實(shí)施方式中，所選診斷參數(shù)可以是力測量裝置(例如，負(fù)載傳感器)的零位偏移，從每個(gè)力測量裝置接收的輸出信號值的計(jì)算偏差可以是每個(gè)力測量裝置的零位偏移，且計(jì)算的總偏差可以是秤的總零位偏移。在這種示例性實(shí)施方式中，第一預(yù)定閾值可以是秤容量的某個(gè)百分?jǐn)?shù)，且第二預(yù)定閾值可以是總零位偏移的某個(gè)百分?jǐn)?shù)。

根據(jù)該診斷方法的一個(gè)這種示例性實(shí)施方式，所選診斷參數(shù)是多力測量裝置稱量秤的單個(gè)力測量裝置(例如，負(fù)載傳感器模塊)的零平衡變化。零平衡變化是當(dāng)前時(shí)刻的零平衡值與校準(zhǔn)時(shí)刻的零平衡值之間的差。在該示例性實(shí)施方式中，檢測所有單個(gè)力測量裝置的零平衡變化。對于秤的所有力測量裝置，零平衡變化應(yīng)近似相同。雖然由于碎屑在秤臺上的積聚可預(yù)期零平衡變化中的一些小的差異，但是，給定力測量裝置的零平衡變化呈現(xiàn)所有力測量裝置的總零平衡變化的顯著百分?jǐn)?shù)可指示問題(例如，力測量裝置故障)，且可用于觸發(fā)警示，比如警告。

根據(jù)本發(fā)明的診斷方法實(shí)施例在計(jì)算裝置、比如執(zhí)行適當(dāng)指令的處理器上實(shí)現(xiàn)。為該目的，處理器可關(guān)聯(lián)于軟件程序。在至少一些實(shí)施例中，計(jì)算裝置可以是秤終端，所述秤終端是與秤進(jìn)行有線或無線通信的裝置，且可用于控制秤、顯示重量讀數(shù)、顯示診斷信息等。在其他實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的診斷方法可在計(jì)算裝置上執(zhí)行，所述計(jì)算裝置與秤終端分離且可與秤終端或不與秤終端進(jìn)行通信。

本發(fā)明的其他方面和特征在結(jié)合附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述后對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。

附圖說明

在以下對附圖和示例性實(shí)施例的描述中，在多個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或等同的特征，且：

圖1示意性地示出了具有多個(gè)成負(fù)載傳感器形式的力測量裝置的典型的汽車稱量秤；

圖2是圖1的示例性稱量秤的側(cè)視圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性診斷方法的實(shí)施方式的流程圖；

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性診斷方法的實(shí)施方式的流程圖；

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的又一示例性診斷方法的實(shí)施方式的流程圖；

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的又一示例性診斷方法的實(shí)施方式的流程圖。

具體實(shí)施方式

如上所述，稱量秤以許多形式、尺寸和容量存在。雖然本發(fā)明的方法實(shí)施例不限于應(yīng)用于任何特定形式、尺寸或容量的稱量秤，但是，所述方法適于隨具有多個(gè)同類部件的秤來使用。同類部件可以是力測量裝置。力測量裝置可以是負(fù)載傳感器或可用于以一種形式或另一種形式提供重量指示讀數(shù)的其他裝置。

多力測量裝置稱量秤的一個(gè)通常的示例性實(shí)施例是多負(fù)載傳感器車輛秤。為了進(jìn)一步示出本發(fā)明的方法實(shí)施例，一個(gè)這種示例性車輛秤5在圖1和圖2中示出。如圖所示，該示例性秤5包括由十個(gè)相鄰的數(shù)字負(fù)載傳感器15支撐的負(fù)載接收平臺10，所述數(shù)字負(fù)載傳感器15沿著負(fù)載接收平臺的長度布置成兩排。負(fù)載傳感器15居于負(fù)載接收平臺10的下側(cè)與地面20或另一支撐表面之間。在該特定示例中，負(fù)載傳感器15具有搖臂銷設(shè)計(jì)，從而使得負(fù)載傳感器可以響應(yīng)于車輛的進(jìn)入或離開而傾斜，且隨后返回到基本上相同的直立位置。負(fù)載傳感器15的可靠性使得幾個(gè)負(fù)載傳感器同時(shí)發(fā)生故障是不太可能的。

至少秤5的負(fù)載傳感器15也與計(jì)算機(jī)裝置25進(jìn)行有線或無線通信(如雙向箭頭所指示)，計(jì)算機(jī)裝置25可操作以控制秤，在秤被加載時(shí)顯示重量讀數(shù)，且可能顯示與秤及其部件相關(guān)的診斷信息。在該特定示例性實(shí)施例中，計(jì)算裝置是秤終端，其包括處理器、存儲(chǔ)器和適當(dāng)?shù)某绦颉?/p>

當(dāng)待稱量的物體(在該情況下是車輛)位于負(fù)載接收平臺10上時(shí)，車輛的重量將力施加于負(fù)載傳感器15，每個(gè)負(fù)載傳感器15都產(chǎn)生指示由該負(fù)載傳感器支撐的重量的數(shù)字輸出信號。通常，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的那樣對負(fù)載傳感器輸出進(jìn)行校正?？蓪?shù)字輸出信號相加以獲得負(fù)載接收平臺10上的車輛的重量。校正和相加功能可以在終端25處或他處執(zhí)行。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，存在各種這樣的秤，且該特定實(shí)施例僅出于說明的目的而給出。此外，根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)施例可應(yīng)用于其他秤和力測量裝置設(shè)計(jì)。

仍使用車輛秤5作為示例，在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過選擇每個(gè)負(fù)載傳感器15所共有的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)作為診斷參數(shù)來評價(jià)秤功能。所選診斷參數(shù)在正常操作期間對每個(gè)負(fù)載傳感器具有大致相同的值。然后，針對每個(gè)負(fù)載傳感器15檢測該診斷參數(shù)，且將與每個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)相關(guān)聯(lián)的檢測值和與其他負(fù)載傳感器15的相同診斷參數(shù)相關(guān)聯(lián)的檢測值進(jìn)行比較。

如上所述，本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以通過以下方面來實(shí)現(xiàn)：對所選稱量秤部件的被檢測的診斷參數(shù)之間允許的相對差設(shè)置限度；將每個(gè)所選稱量秤部件的診斷參數(shù)輸出信號值與所選稱量秤部件的診斷參數(shù)輸出信號值的計(jì)算的集中趨勢的量度(例如，中值)進(jìn)行比較；和/或?qū)λx稱量秤部件的被檢測的診斷參數(shù)上的異常值執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(例如，肖維勒準(zhǔn)則(chauvenet'scriterion)、對于異常值的格拉布斯檢測(grubbs'testforoutlier)、peirce準(zhǔn)則(peirce'scriterion)、狄克遜q檢測(dixon'sqtest)等)。所述方法的示例性實(shí)施例的說明可使用圖1-2所示的示例性車輛稱量秤來容易地進(jìn)行。

在圖3的流程圖中所表示的一個(gè)示例性診斷方法中：秤5的負(fù)載傳感器15被選擇為待檢測部件—30；且車輛稱量秤的各個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)(例如，溫度、數(shù)字信號電壓、供電電壓或零平衡變化)尺寸5被選擇以用于檢測—35。通過計(jì)算裝置(例如終端)25接收來自負(fù)載傳感器15的適當(dāng)?shù)脑\斷參數(shù)信號—40。

一旦從所有負(fù)載傳感器15接收到診斷參數(shù)信號—40，就將每個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)值與其他負(fù)載傳感器的診斷參數(shù)值進(jìn)行比較—45，并計(jì)算任何兩個(gè)負(fù)載傳感器的診斷參數(shù)值之間的計(jì)算的差—50。然后，評價(jià)所有負(fù)載傳感器的診斷參數(shù)值之間的計(jì)算的差—55。如果給定負(fù)載傳感器和其他負(fù)載傳感器15之間的診斷參數(shù)值的差不超過最大允許差距，就指示沒有問題，且該過程返回至從所有負(fù)載傳感器15接收新的一組診斷參數(shù)信號—40的位置。如果給定負(fù)載傳感器和其他負(fù)載傳感器之間的診斷參數(shù)值的差超過最大允許差距，就指示該負(fù)載傳感器的問題—60。

在圖4的流程圖中所表示的另一示例性診斷方法中，秤5的負(fù)載傳感器15被選擇為待檢測部件—65，且車輛稱量秤5的各個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)(例如，溫度、數(shù)字信號電壓、供電電壓或零平衡變化)被選擇以用于檢測—70。通過計(jì)算裝置(例如終端)25接收來自負(fù)載傳感器15的適當(dāng)?shù)脑\斷參數(shù)信號—75。

一旦從所有負(fù)載傳感器15接收到診斷參數(shù)信號—75，就計(jì)算所有診斷參數(shù)值的中值—80。然后，將每個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)值與所計(jì)算的診斷參數(shù)中值進(jìn)行比較—85，并評價(jià)每個(gè)負(fù)載傳感器診斷參數(shù)值與診斷參數(shù)中值的偏差—90。如果給定負(fù)載傳感器的診斷參數(shù)值與所計(jì)算的診斷參數(shù)中值的偏差不超過最大允許偏差，就指示沒有問題，且該過程返回至從所有負(fù)載傳感器15接收新的一組診斷參數(shù)信號—75的位置。如果給定負(fù)載傳感器的診斷參數(shù)值與所計(jì)算的診斷參數(shù)中值的偏差超過最大允許偏差，就指示該負(fù)載傳感器的問題—95。

在圖5的流程圖所示的另一示例性診斷方法中，秤5的負(fù)載傳感器15被選擇為待檢測部件—100，且車輛稱量秤5的各個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)(例如，溫度、數(shù)字信號電壓、供電電壓或零平衡變化)被選擇以用于檢測—105。通過計(jì)算裝置(例如終端)25接收來自負(fù)載傳感器15的適當(dāng)?shù)脑\斷參數(shù)信號—110。

一旦從所有負(fù)載傳感器15接收到診斷參數(shù)信號—110，就可應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)來確定來自每個(gè)負(fù)載傳感器15的診斷參數(shù)值中的任何一個(gè)是否是異常值(即，異常地遠(yuǎn)離其他檢測結(jié)果的樣本數(shù)據(jù))。存在多種這樣的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，且是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的。

一個(gè)示例性統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)(其使用反映在圖5中)被稱為肖維勒準(zhǔn)則。肖維勒準(zhǔn)則的基礎(chǔ)是，數(shù)據(jù)集的所有樣本都將落在以正態(tài)分布的平均值為中心的概率帶內(nèi)。該概率帶被定義為p＝1-(1/2n)，其中，n是數(shù)據(jù)集中的樣本數(shù)。位于該概率帶之外的任何數(shù)據(jù)點(diǎn)都可被認(rèn)為是異常值。這通過計(jì)算疑似異常值距離平均值多少標(biāo)準(zhǔn)偏差來實(shí)現(xiàn)—115：dmax＝(abs)/s(即，每個(gè)疑似異常值x和樣本平均值x之間的差的絕對值除以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差s)。

在該特定示例中，一旦已經(jīng)針對所有負(fù)載傳感器計(jì)算了dmax，就可對與平均值周圍的概率帶的邊界對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差數(shù)(即，來自與所定義的概率p相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)z表的z值)進(jìn)行比較—120。如果概率帶未被超過—125(即，z值≥dmax)，就指示沒有問題，且該過程返回到從所有負(fù)載傳感器15接收新的一組診斷參數(shù)信號—110的位置。如果概率帶被超過—125(即，dmax≥z值)，就指示負(fù)載傳感器的問題—130。

在上述示例性診斷方法的一個(gè)另外說明中，將力測量裝置溫度輸出選擇為要檢測的診斷參數(shù)，車輛稱量秤5可再次用作示例性秤裝置，且車輛稱量秤5的各個(gè)負(fù)載傳感器15可表示所關(guān)注的力測量裝置。如上所述，溫度輸出通?？蓮牧y量裝置、例如用于使用的負(fù)載傳感器通過負(fù)載傳感器計(jì)量補(bǔ)償算法來獲得。從先前的描述可理解，負(fù)載傳感器15的溫度通常主要由負(fù)載傳感器工作的環(huán)境溫度來確定。因此，可合理地預(yù)期的是，對于秤5的所有同類負(fù)載傳感器15，操作溫度應(yīng)近似相同。

由經(jīng)驗(yàn)可知，由于負(fù)載傳感器15之間的物理距離等，可預(yù)期負(fù)載傳感器溫度上的一些差異。然而，也可在各種環(huán)境條件下通過實(shí)驗(yàn)和觀察來開發(fā)對于秤的同類或類似設(shè)計(jì)的負(fù)載傳感器而言期望的、正常的溫度差距。因此，根據(jù)圖3所示的示例性診斷方法，預(yù)期的溫度差距可用于對任何兩個(gè)給定負(fù)載傳感器15的溫度可相差的大小設(shè)置限度。當(dāng)任何兩個(gè)負(fù)載傳感器之間的溫度差距超過該限度時(shí)，可指示問題，且可觸發(fā)警示，例如警報(bào)。

替代性地，且根據(jù)圖4所示的示例性診斷方法，可從所有負(fù)載傳感器的溫度來計(jì)算出負(fù)載傳感器中值溫度，且可確定每個(gè)負(fù)載傳感器的溫度與中值溫度的偏差。一負(fù)載傳感器的溫度與中值溫度偏差超過預(yù)定最大溫度偏差值可指示該負(fù)載傳感器15的問題，且可觸發(fā)警示，例如警報(bào)。

仍然替代性地，且根據(jù)圖5所示的示例性診斷方法，可應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)來確定任何負(fù)載傳感器的溫度與其他負(fù)載傳感器的溫度相比是否是統(tǒng)計(jì)異常值。一負(fù)載傳感器的溫度被確定為統(tǒng)計(jì)異常值可指示該負(fù)載傳感器15的問題，且可觸發(fā)警示，例如警報(bào)。

將給定負(fù)載傳感器的負(fù)載傳感器溫度與秤的其他負(fù)載傳感器中的每個(gè)的溫度或負(fù)載傳感器中值溫度相比較、或通過統(tǒng)計(jì)分析來識別異常負(fù)載傳感器溫度省卻了確定并然后在所檢測的操作參數(shù)本身附近設(shè)置閾值(即，在該情況下可接受的單個(gè)負(fù)載傳感器溫度的范圍)，這使得診斷參數(shù)比較能夠更好地適應(yīng)變化的條件。這是有用的，因?yàn)樵谝环N情況下，給定的負(fù)載傳感器溫度讀數(shù)可指示問題，而在另一情況下，同一溫度讀數(shù)卻可能不指示問題。

作為上述情況的一個(gè)示例，考慮車輛稱量秤5的十個(gè)負(fù)載傳感器15的溫度分別為20.1℃、19.7℃、20.5℃、20.2℃、20.9℃、20.7℃、19.9℃、21.0℃、20.6℃和33.2℃的情況。對于該示例，還假定最小和最大負(fù)載傳感器操作溫度分別為-10℃和40℃。為了避免推測負(fù)載傳感器將經(jīng)受怎樣的環(huán)境條件以及因而可期望什么范圍的負(fù)載傳感器溫度，對于每個(gè)負(fù)載傳感器15，已知的診斷技術(shù)可能愿意采用-10℃和40℃的溫度作為下和上診斷閾值。因此，盡管負(fù)載傳感器15中的一個(gè)的溫度顯著不同，但是，在該示例中不給出負(fù)載傳感器故障的指示，因?yàn)樗胸?fù)載傳感器溫度都是在允許閾值內(nèi)。

相比之下，本發(fā)明的方法實(shí)施例將33.2℃的溫度讀數(shù)識別為異常值，且可能指示相應(yīng)的負(fù)載傳感器15的問題。例如，期望的溫度差距數(shù)據(jù)可用于對任何一個(gè)負(fù)載傳感器的溫度與另一負(fù)載傳感器的溫度可相差的大小設(shè)置限度，或?qū)θ魏呜?fù)載傳感器的溫度可與負(fù)載傳感器中值溫度偏差的最大量設(shè)置限度，而不指示該負(fù)載傳感器的問題。例如，根據(jù)秤設(shè)計(jì)、負(fù)載傳感器設(shè)計(jì)等，若要不被識別為異常值，任何兩個(gè)負(fù)載傳感器之間的溫度差距可不允許相差大于5℃，或給定負(fù)載傳感器的溫度與負(fù)載傳感器中值溫度的偏差可不允許大于5℃。

使用十個(gè)負(fù)載傳感器溫度的先前示例，最大溫度差距(即，33.2℃-19.7℃＝13.5℃”)和與中值溫度的偏差(即33.2℃-20.5℃＝12.7℃)都將33.2℃的溫度識別為異常值。給定負(fù)載傳感器的異常溫度可指示該負(fù)載傳感器的問題(例如，溫度傳感器故障)，且可在實(shí)際的傳感器故障(例如，不準(zhǔn)確的重量輸出)發(fā)生之前觸發(fā)指示器，比如警報(bào)。

替代性地，可通過用于識別異常值的一個(gè)或多個(gè)前述統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)而將33.2℃的溫度讀數(shù)識別為異常值。將上述肖維勒準(zhǔn)則應(yīng)用于該實(shí)施例揭示了：與該33.22℃溫度相應(yīng)的負(fù)載傳感器的dmax值超過預(yù)期的z值(即2.83>1.96)，從而將33.22℃的溫度識別為異常值。該給定負(fù)載傳感器的異常溫度可指示該負(fù)載傳感器的問題(例如，溫度傳感器故障)，且可在實(shí)際傳感器故障(例如，不準(zhǔn)確的重量輸出)發(fā)生之前觸發(fā)指示器，比如警報(bào)。

在前述示例性診斷方法的另一另外說明中，將力測量裝置供電電壓選擇為待檢測的診斷參數(shù)，車輛稱量秤5可再次用作示例性秤裝置，且車輛稱量秤5的各個(gè)負(fù)載傳感器15可表示所關(guān)注的力測量裝置。如上所述，操作供電電壓通常通過控制器(例如，端子)或其他裝置提供至這種負(fù)載傳感器。除了由于變化的纜線長度而引起一些小差異外，對于系統(tǒng)中的所有力測量裝置，負(fù)載傳感器15中的每個(gè)的供電電壓應(yīng)近似相同。

由經(jīng)驗(yàn)可知，雖然由于變化的纜線長度，可預(yù)期負(fù)載傳感器供電電壓上的一些小差異，但是也可從實(shí)驗(yàn)和觀察來開發(fā)對于秤的同類或類似設(shè)計(jì)的負(fù)載傳感器而言期望的、正常的供電電壓。因此，根據(jù)圖3所示的示例性診斷方法，期望的供電電壓差距可用于對任何兩個(gè)給定的負(fù)載傳感器15的供電電壓可相差的大小設(shè)置限度。當(dāng)在任何兩個(gè)負(fù)載傳感器之間的供電電壓差距超過該限度時(shí)，就可指示問題，且可觸發(fā)警示，比如警報(bào)。

替代性地，且根據(jù)圖4所示的示例性診斷方法，可從所有負(fù)載傳感器的供電電壓來計(jì)算負(fù)載傳感器供電電壓中值，且可確定每個(gè)負(fù)載傳感器的供電電壓與供電電壓中值的偏差。一負(fù)載傳感器的供電電壓與中值供電電壓偏差大于預(yù)定最大供電電壓偏差值可指示該負(fù)載傳感器15的問題，且可觸發(fā)警示，比如警報(bào)。

仍然替代性地，且根據(jù)圖5所示的示例性診斷方法，可應(yīng)用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)來確定任何負(fù)載傳感器的供電電壓與其他負(fù)載傳感器的供電電壓相比是否是統(tǒng)計(jì)異常值。一負(fù)載傳感器的供電電壓被確定為統(tǒng)計(jì)異常值可指示該負(fù)載傳感器15的問題，且可觸發(fā)警示，比如警報(bào)。

將給定負(fù)載傳感器的供電電壓與秤的其他負(fù)載傳感器中的每個(gè)的供電電壓或負(fù)載傳感器供電電壓中值進(jìn)行比較、或通過統(tǒng)計(jì)分析來識別異常負(fù)載傳感器供電電壓，省卻了確定并然后設(shè)置操作參數(shù)本身附近的閾值(即，在該情況下，可接受的單個(gè)負(fù)載傳感器供電電壓的范圍)，這使得診斷參數(shù)比較能夠更好地適應(yīng)變化的條件。這是有用的，因?yàn)樵谝环N情況下，給定的負(fù)載傳感器供電電壓讀數(shù)可指示問題，而在另一種情況下，同一供電電壓讀數(shù)可能不指示問題。

作為上述情況的一個(gè)示例，考慮車輛稱量秤5的十個(gè)負(fù)載傳感器15的供電電壓為25.1v、24.7v、23.5v、24.2v、23.9v、25.0v、23.7v、24.8v、25.2v和8.2v的情況。對于該示例，還假定最小和最大負(fù)載傳感器操作供電電壓分別為5v和30v。為了避免推測可由于負(fù)載傳感器15最終所連接的供電電源而預(yù)期什么范圍的負(fù)載傳感器供電電壓，已知的診斷技術(shù)可能愿意采用5v和30v供電電壓作為對于每個(gè)負(fù)載傳感器15的下和上診斷閾值。因此，在該示例中，盡管負(fù)載傳感器15中的一個(gè)的供電電壓顯著不同，也不給出負(fù)載傳感器故障的指示，因?yàn)樗胸?fù)載傳感器供電電壓都處于允許的閾值內(nèi)。

相比之下，本發(fā)明的方法實(shí)施例會(huì)將8.2v供電電壓讀數(shù)識別為異常值，且可能指示相應(yīng)的負(fù)載傳感器15的問題。例如，期望的供電電壓差距數(shù)據(jù)可用于對任何一個(gè)負(fù)載傳感器的供電電壓與另一負(fù)載傳感器的供電電壓可相差的大小設(shè)置限度，或?qū)θ魏呜?fù)載傳感器的供電電壓可與負(fù)載傳感器中值供電電壓偏差的最大量設(shè)置限度，而不指示該負(fù)載傳感器的問題。例如，根據(jù)秤設(shè)計(jì)、負(fù)載傳感器設(shè)計(jì)等，若要不被識別為異常值的話，任何兩個(gè)負(fù)載傳感器之間的供電電壓差距可不允許相差大于5v，或給定負(fù)載傳感器的供電電壓與負(fù)載傳感器中值供電電壓的偏差可不允許大于5v。

使用十個(gè)負(fù)載傳感器供電電壓的先前示例，最大供電電壓差距(即，25.2v-8.2v＝17.0v)和與中值供電電壓的偏差(即，24.5v-8.2v＝16.3v)都將8.2v供電電壓識別為異常值。給定負(fù)載傳感器的異常供電電壓可指示該負(fù)載傳感器的問題(例如，纜線損壞)，且可在實(shí)際傳感器故障(例如，由于電壓不足而沒有重量輸出)發(fā)生之前觸發(fā)指示器，比如警報(bào)。

替代性地，8.2v供電電壓讀數(shù)可通過用于識別異常值的前述統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)中的一個(gè)或多個(gè)來識別為異常值。將肖維勒準(zhǔn)則應(yīng)用于先前示例，與8.2v供電電壓相應(yīng)的負(fù)載傳感器的dmax值超過預(yù)期的z值(即，2.83>1.96)，并將8.2v供電電壓識別為異常值。給定負(fù)載傳感器的異常供電電壓可指示該負(fù)載傳感器的問題(例如，纜線損壞)，且可在實(shí)際傳感器故障(例如，由于電壓不足而沒有重量輸出)發(fā)生之前觸發(fā)指示器，比如警報(bào)。

在圖6的流程圖中示出的根據(jù)本發(fā)明的另一示例性診斷方法中，秤5的負(fù)載傳感器15被選擇為待檢測的部件—135，且選擇車輛稱量秤5的單個(gè)負(fù)載傳感器15的零平衡變化作為待檢測的診斷參數(shù)—140。來自負(fù)載傳感器15的適當(dāng)?shù)男盘柾ㄟ^計(jì)算裝置25(例如終端)來接收—145。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，零平衡過程包括：在秤處于無負(fù)載狀態(tài)下，獲得對于秤的每個(gè)力測量裝置的力測量裝置輸出值以及所有力測量裝置輸出值的和。因此，在車輛稱量秤5的零平衡校準(zhǔn)過程期間，對于每個(gè)單獨(dú)的負(fù)載傳感器15的零平衡讀數(shù)在終端25處和/或他處被存儲(chǔ)為對于整個(gè)秤的零平衡讀數(shù)(即，所有負(fù)載傳感器的累積值)。并且，每次發(fā)出秤零命令時(shí)，都假定秤處于無負(fù)載狀態(tài)。

單個(gè)負(fù)載傳感器15的零平衡變化可更精確地描述為零位偏移誤差。在將該示例性方法應(yīng)用于示例性車輛稱量秤5過程中，零位漂移誤差例如僅可在以下情況下被識別：發(fā)出零命令(手動(dòng)地或在秤的上電過程期間)，秤沒有移動(dòng)，零處于零獲得范圍(圍繞秤的初始零條件的設(shè)置范圍)中，總零位偏移高于秤容量的1％(基于示例性車輛重量秤5和所采用的負(fù)載傳感器15的設(shè)計(jì)而確定的值)，且對于單個(gè)負(fù)載傳感器而言超過可接受的零位偏移閾值。

首先確定自發(fā)出最后零命令以來是否存在顯著的總負(fù)載傳感器零位偏移?？偭阄黄贫x為每個(gè)負(fù)載傳感器的當(dāng)前和校準(zhǔn)零平衡讀數(shù)之間的差的絕對值之和。對于給定的負(fù)載傳感器(lc)的零位偏移通過下式確定：

lc零位偏移＝abs(當(dāng)前l(fā)c零位-校準(zhǔn)lc零位)

且所有負(fù)載傳感器的總零位偏移可通過下式確定：

其中，n是秤中的負(fù)載傳感器的數(shù)量。

對于示例性車輛重量秤5，通過將負(fù)載傳感器的當(dāng)前零讀數(shù)與秤校準(zhǔn)期間獲得的零讀數(shù)進(jìn)行比較來確定每個(gè)負(fù)載傳感器15的零位偏移—150。然后，將每個(gè)負(fù)載傳感器的當(dāng)前零讀數(shù)和校準(zhǔn)的零讀數(shù)之間的絕對值差相加以獲得車輛稱量秤5的總零位偏移值—155。然后，將計(jì)算的總零位偏移與秤的容量的預(yù)定百分?jǐn)?shù)進(jìn)行比較—160。在該特定示例中，如果車輛稱量秤的計(jì)算的總零位偏移值除以秤容量大于1％，該診斷方法就繼續(xù)進(jìn)行到第二檢驗(yàn)的第一步驟165?？偭阄黄婆c秤容量的比較可表示為：

如果總零位偏移/秤容量>1％

就繼續(xù)進(jìn)行到檢驗(yàn)2

第二檢驗(yàn)用于確定車輛稱量秤5的一個(gè)或少量負(fù)載傳感器15是否承擔(dān)了總零位偏移的大部分。如果每個(gè)負(fù)載傳感器都表現(xiàn)出總零位偏移的大致相等量(即，每個(gè)負(fù)載傳感器都表現(xiàn)出相似量的零位偏移)，就可能任何計(jì)算的零位偏移都不指示負(fù)載傳感器的問題，而是由于其他因素，例如灰塵、雪、冰等從秤板10的簡單累積或去除而引起。相反，如果僅一個(gè)或少量的負(fù)載傳感器(例如兩個(gè)負(fù)載傳感器)承擔(dān)了總零位偏移的大的百分?jǐn)?shù)，就可能且應(yīng)通過警報(bào)或其他方式來指示負(fù)載傳感器問題。

如上所述，該診斷方法基于系統(tǒng)(稱量秤5)中所有類似部件(負(fù)載傳感器15)的所選診斷參數(shù)值的比較。因此，在該情況下，第二檢驗(yàn)的第一步165操作以計(jì)算每個(gè)負(fù)載傳感器貢獻(xiàn)于總零位偏移的百分?jǐn)?shù)。然后，第二檢驗(yàn)的第二步驟170確定給定負(fù)載傳感器貢獻(xiàn)于總零位偏移的百分?jǐn)?shù)是否超過某一預(yù)設(shè)零位偏移閾值。第二檢驗(yàn)的步驟可表示為：

如果(lc零位偏移[i]/總零位偏移)>零位偏移閾值，

則增加零位偏移誤差計(jì)數(shù)器[i]

其中，在該情況下，零位偏移閾值是用戶輸入的、在50％和100％之間的值，默認(rèn)值＝50％。換句話說，在該示例中，當(dāng)負(fù)載傳感器的零位偏移值占到秤5的計(jì)算的總零位偏移的50％-100％時(shí)，第二檢驗(yàn)將指示該負(fù)載傳感器問題。零位偏移閾值可根據(jù)秤結(jié)構(gòu)、存在的負(fù)載傳感器的數(shù)量、所使用的負(fù)載傳感器的類型、負(fù)載傳感器的靈敏度、秤容量等在秤與秤之間變化。除了指示零位偏移誤差175作為警報(bào)等之外，零位偏移誤差可與問題負(fù)載傳感器的識別一起記錄在秤維護(hù)日志中。

根據(jù)本發(fā)明的診斷方法實(shí)施例在計(jì)算裝置上并通過計(jì)算裝置實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算裝置具有執(zhí)行適當(dāng)指令的處理器。為該目的，處理器可關(guān)聯(lián)于軟件程序。在至少一些示例性實(shí)施例中，計(jì)算裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員所知悉的秤終端，其是與秤和秤的力測量裝置進(jìn)行電子通信的裝置，且可用于控制秤、顯示重量讀數(shù)、顯示診斷信息等。這種終端的兩個(gè)非限制性示例是ind560pdx終端和ind780終端，兩者均可從俄亥俄州哥倫布市的梅特勒-托萊多有限責(zé)任公司(mettler-toledo，llcincolumbus，ohio)獲得。在其他實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的診斷方法可在與秤終端分離的計(jì)算裝置上執(zhí)行，且所述計(jì)算裝置可與或可不與秤終端進(jìn)行通信。

在操作中，計(jì)算裝置從給定稱量秤的多個(gè)同類部件(例如，力測量裝置)接收表示所選診斷參數(shù)的輸出信號；評價(jià)與相應(yīng)于同類部件的所選診斷參數(shù)相關(guān)的信號，以識別異常值；且當(dāng)檢測到異常值時(shí)，指示部件(從該部件接收異常輸出)的問題和/或采取一些其他動(dòng)作。計(jì)算裝置的處理器或由處理器執(zhí)行的軟件程序設(shè)有執(zhí)行任何比較、評價(jià)和分析所必需的適當(dāng)?shù)墓胶烷撝祷蚱渌怠?/p>

盡管以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是，本發(fā)明的范圍不受這些公開內(nèi)容的限制，且在不背離本發(fā)明的精神的情況下進(jìn)行修改從權(quán)利要求來看顯而易見的。