動(dòng)態(tài)電子汽車衡檢定裝置的不確定度評(píng)定方法

動(dòng)態(tài)電子汽車衡檢定裝置的不確定度評(píng)定方法

一、概述

1.測(cè)量依據(jù)：JJG907-1006《動(dòng)態(tài)公路車輛自動(dòng)衡器》檢定規(guī)程。

2. 環(huán)境條件：測(cè)試應(yīng)在穩(wěn)定的環(huán)境溫度下進(jìn)行，通常為正常環(huán)境溫度。

3. 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：M1～M12等級(jí)砝碼，1kg～1000kg砝碼質(zhì)量zui大允許誤差為±(50mg～100g).

4.要求：

要求：該裝置的擴(kuò)展不確定度U小于動(dòng)態(tài)車輛衡zui大允許誤差MPE的1/3，即MPE≤1/3U.

5.被測(cè)對(duì)象：準(zhǔn)確度等級(jí)的覆蓋范圍為：0.2級(jí) 、0.5級(jí)、 1級(jí) 、2級(jí) 、5級(jí)10級(jí)，以0.5級(jí)動(dòng)態(tài)車輛衡為例進(jìn)行分析計(jì)算。

二、數(shù)學(xué)模型

1.靜態(tài)稱量

數(shù)學(xué)模型：E=I+e/2-m-△M

式中：E—示值誤差：I—被測(cè)動(dòng)態(tài)電子汽車衡顯示值：e—被測(cè)動(dòng)態(tài)電子汽車衡分度值；m—標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量值；△m—附加砝碼質(zhì)量值。

2.動(dòng)態(tài)稱量

（1）單軸載荷測(cè)試

單軸載荷誤差是指，單軸單次稱量的軸重值與數(shù)次稱量的軸重修正平均值之差除以數(shù)次稱量的軸重修正平均值。（2）整車總重量測(cè)試

整車總重量的稱量是將各單軸或軸組重量累加出的整車總重量示值與整車靜態(tài)稱量確定的參考車輛總重量約定真值之差除以整車靜態(tài)稱量確定的參考車輛總重量約定真值。

三、測(cè)量不確定度的評(píng)定

1.動(dòng)態(tài)汽車衡靜態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度

（1）標(biāo)準(zhǔn)不確定度

可以直接采用B類方法進(jìn)行評(píng)定:

①80t的靜態(tài)載荷由80個(gè)1t砝碼組合而成，若砝碼示值按不確定度相關(guān)的情況進(jìn)行合成.已知1t的M11級(jí)砝碼允差為100g，砝碼允差分布可作為均勻分布處理.

4.62kg

②動(dòng)態(tài)電子汽車衡的分度值e＝20kg，采用內(nèi)分辨率法（d=0.2e）確定衡器化整前的示值誤差，數(shù)

③標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

(2)擴(kuò)展不確定度

（3）結(jié)果

動(dòng)態(tài)電子汽車衡在80t秤量處的zui大允許誤差MPE為±1.5e=1.5×20kg=30kg,靜態(tài)U/MPE=1/3.125＜1/3,符合要求。

2.動(dòng)態(tài)汽車衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度

（1）標(biāo)準(zhǔn)不確定度

在不考慮環(huán)境條件影響的情況下，影響動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度來源有：

①若參考車輛的總重為60t，動(dòng)態(tài)電子汽車衡在60t稱量處的靜態(tài)zui大允許誤差為：±1.5e,這樣由動(dòng)態(tài)電子汽車衡的靜態(tài)示值不準(zhǔn)導(dǎo)致的測(cè)量不確定度為：

②由于動(dòng)態(tài)電子汽車衡的分度值e=20kg，其數(shù)字示值的分辨率（無法采用”閃變點(diǎn)”法）為1e，這樣由控制衡器數(shù)字示值分辨率導(dǎo)致的測(cè)量不確定度分量為：

③標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

（2）擴(kuò)展不確定度

（3）結(jié)果

0.5級(jí)動(dòng)態(tài)電子汽車衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)在60t稱量處的zui大允許誤差MPE為0.25%,這樣60000kg×0.25%=150kg

擴(kuò)展不確定度U與動(dòng)態(tài)車輛衡的允差之比，動(dòng)態(tài)U/MPE=37/150≈1/4.1＜1/3,符合要求。

3.動(dòng)態(tài)軸重衡靜態(tài)試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)檢定的測(cè)量不確定度

對(duì)MAX=20t、e=10kg的0.5級(jí)動(dòng)態(tài)軸重衡進(jìn)行型式評(píng)價(jià)，首先用M11級(jí)砝碼對(duì)動(dòng)態(tài)電子汽車衡進(jìn)行靜態(tài)檢定，采用分離檢定法進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，計(jì)算動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度要求靜態(tài)U/MPE≤1/3,動(dòng)態(tài)U/MPE＜1/3.

試驗(yàn)過程：首先用M11級(jí)砝碼對(duì)動(dòng)態(tài)軸重衡進(jìn)行靜態(tài)檢定，對(duì)動(dòng)態(tài)軸重衡進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)前首先用M11級(jí)砝碼對(duì)分離控制衡器MAX=50t、e=20kg的靜態(tài)電子汽車衡進(jìn)行檢定，在靜態(tài)電子汽車衡符合中準(zhǔn)確度等級(jí)Ⅲ的允差要求后，采用

閃變點(diǎn)法或內(nèi)分辨率法確定參考車輛的質(zhì)量，然后再使用參考車輛測(cè)定動(dòng)態(tài)電子軸重衡的動(dòng)態(tài)示值誤差.

(1) 動(dòng)態(tài)軸重衡靜態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度

①標(biāo)準(zhǔn)不確定度

可以直接采用B類方法進(jìn)行評(píng)定

1)20t的靜態(tài)載荷由20個(gè)1t砝碼組合而成，若砝碼示值按不確定度相關(guān)的情況進(jìn)行合成,已知1t的M11級(jí)砝碼允差為100kg，砝碼允差分布可作為均勻分布處理

2) 動(dòng)態(tài)電子汽車衡的分度值e=10kg，采用內(nèi)分辨率法（d=0.2e）確定衡器化整前的示值誤差，數(shù)

3)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

②擴(kuò)展不確定度

（2）動(dòng)態(tài)電子汽車衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度

①標(biāo)準(zhǔn)不確定度

在不考慮環(huán)境條件影響的情況下，影響動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的測(cè)量不確定度來源有：

1）若參考車輛的總重為40t軸載荷為20t的兩軸剛性車輛，分離控制衡器（通常為靜態(tài)電子汽車衡）在40t稱量處的靜態(tài)zui大允許誤差為：±1.0e，分離控制衡器（通常為靜態(tài)電子汽車衡）在20t稱量處的靜態(tài)zui大允許誤差也為：±1.0e,這樣車輛總重和軸載荷由控制衡器示值不準(zhǔn)導(dǎo)致的測(cè)量不確定度分量均為U動(dòng)1

2）由于控制衡器的分度值e=20kg，無論在20t稱量處和40t稱量處均可采用”閃變點(diǎn)” 法后其數(shù)字示值的分辨率為0.1e，由控制衡器數(shù)字示值分辨率導(dǎo)致的測(cè)量不確定度分量為U動(dòng)2

3)由于動(dòng)態(tài)軸重衡的分度值e=10kg，其數(shù)字示值的分辨率（無法采用閃變點(diǎn)法）為1e這樣軸載荷示值由被測(cè)衡器數(shù)字示值分辨率導(dǎo)致的測(cè)量不確定度分量為U動(dòng)3

由于參考車輛為兩軸剛性車輛，這樣由控制衡器數(shù)字示值分辨率導(dǎo)致的測(cè)量不確定度分量為

4）標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

車輛的總重量：

②擴(kuò)展不確定度

③結(jié)果

0.5級(jí)動(dòng)態(tài)電子汽車衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)，車輛的總重量在40t稱量處的zui大允許誤差MPE為0.25%，這樣40000kg×0.25%=100kg軸載荷為B級(jí)，在20t稱量處的zui大允許誤差MPE為0.5%，這樣20000kg×0.5%=100kg.

車輛的總重量，擴(kuò)展不確定度U與動(dòng)態(tài)車輛衡的zui大允許誤差MPE之比，動(dòng)態(tài)

U/MPE=25/100=1/4＜1/3,符合要求。

軸載荷，擴(kuò)展不確定度U與動(dòng)態(tài)車輛衡的zui大允許誤差MPE之比，動(dòng)態(tài)U/MPE=24/100=1/4.2＜1/3,符合要求。

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