动态汽车衡检定装置的不确定度评定
1.概述
测量依据:JJG 907-1006 《动态公路车辆自动衡器》 检定规程。
1.2环境条件:测试应在稳定的环境温度下进行,通常为正常环境温度。
1.3测量标准: M1 ~M12 等级砝码, 1kg ~ 1000kg 砝码质量最大允许误差为 ± (50mg ~100g)。
1.4要求:该装置的扩展不确定度 U 小于动车辆衡最大允许误差 MPE 的 1/3, 即 MPE ≤1/3U。
1.5被测对象:准确度等级的覆盖范围为:
0.2级、0.5 级、1 级、2 级、5 级、10 级,以 0.5 级动态车辆衡为例进行分析计算。
2.数学模型
2.1静态称量
数学模型:E=I+e/2-m- m
式中:E—示值误差;
I—被测动态汽车衡显示值;
e—被测动态汽车衡分度值;m—标准砝码质量值;
m_ 附加砝码质量值。
2.2动态称量
2.2.1 单轴载荷测试单轴载荷误差是指,单轴单次称量的轴重值与
数次称量的轴重修正平均值之差除以数次称量的轴重修正平均值。
式中:EX—单轴称量示值误差;
Xi—单次某轴质量值;n—测量次数。
2.2.2 整车总重量测试
整车总重量的称量是将各单轴或轴组重量累加出的整车总重量示值与整车静态称量确定的参考车辆总重量约定真值之差除以整车静态称量确定的参考车辆总重量约定真值。
3.测量不确定度的评定
3.1动态汽车衡静态试验的测量不确定度
3.1.1 标准不确定度可以直接采用 B 类方法进行评定。
(1) 80t 的静态载荷由 80 个 1t 砝码组合而成,若砝码示值按不确定度相关的情况进行合成。已知 1t 的 M11 级砝码允差为 100g,砝码允差分布可作为均匀分布处理。则
4.62kg;
(2) 动态汽车衡的分度值 e=20kg,采用内分辨率法 (d=0.2e) 确定衡器化整前的示值误差,数字示值的分辨率为 δX=0.2e。δX 分布可作为均匀分面处理,其半宽应为 δX/2.则 u2=δx/2=0.29δx=0. 29×0.2e=1.16kg
(3) 标准不确定度的合成
(2) 由于动态汽车衡的分度值 e=20kg,其数字示值的分辨率 (无法采用“闪变点”法) 为 1e,这样由控制衡器数字示值分辨率导致的测量不确定度分量为:u动 2=0.29δx=0.29e=5.8kg。
(3) 标准不确定度的合成
对 Max=20t、e=10kg 的 0.5 级动态轴重衡进行型式评价,首先用 M11 级砝码对动态汽车衡进行静态检定,采用分离检定法进行动态试验,计算动态试验的测量不确定度。要求静态 U/MPE≤1/3,动态 U/MPE<1/3。
试验过程:首先用 M11 级砝码对动态轴重衡进行静态检定。对动态轴重衡进行动态试验前首先用 M11 级砝码对分离控制衡器 Max=50t、e=20kg 的静态电子汽车衡进行检定,在静态地磅符合中准确度等级 Ⅲ 的允差要求后,采用“闪变点”法或内分辨率法确定参考车辆的质量,然后再使用参考车辆测定动态电子轴重衡的动态示值误差。
3.3.1动态轴重衡静态试验的测量不确定度
3.3.1.1 标准不确定度可以直接采用 B 类方法进行评定。
(1) 20t 的静态载荷由 20 个 1t 砝码组合而成,若砝码示值按不确定度相关的情况进行合成。已知 1t 的 M11 级砝码允差为 100g,砝码允差分布可
3.3.2.3结果
级动态汽车衡动态试验时,车辆的总重量40t 称量处的最大允许误差 MPE 为 0.25%,这样 40000kg×0.25%=100kg。轴载荷为 B 级,在 20t 称量处的最大允许误差 MPE为 0.5% ,这样20000kg×0.5%=100kg。
车辆的总重量,扩展不确定度 U 与动态车辆衡 的 最 大 允 许 误 差 MPE 之 比 , 动 态U/MPE=25/100=1/4<1/3,符合要求。
轴载荷,扩展不确定度 U 与动态车辆衡的最大允许误差 MPE 之比,动态 U/MPE=24/100=1/4. 2<1/3,符合要求。