動(dòng)態(tài)電子汽車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)輛衡為例進(jìn)行分析計(jì)算。

二、數(shù)學(xué)模型

1.靜態(tài)稱(chēng)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(chē)衡顯示值：e—被測(cè)動(dòng)態(tài)電子汽車(chē)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(chēng)量

（1）單軸載荷測(cè)試

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

整車(chē)總重量的稱(chēng)量是將各單軸或軸組重量累加出的整車(chē)總重量示值與整車(chē)靜態(tài)稱(chēng)量確定的參考車(chē)輛總重量約定真值之差除以整車(chē)靜態(tài)稱(chēng)量確定的參考車(chē)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(chē)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(lèi)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(chē)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(chē)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(chē)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(lái)源有：

①若參考車(chē)輛的總重為60t，動(dòng)態(tài)電子汽車(chē)衡在60t稱(chēng)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(chē)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(chē)衡的分度值e=20kg，其數(shù)字示值的分辨率（無(wú)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(chē)衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)在60t稱(chēng)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(chē)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(chē)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(guò)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(chē)衡進(jìn)行檢定，在靜態(tài)電子汽車(chē)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(chē)輛的質(zhì)量，然后再使用參考車(chē)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(lèi)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(chē)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(chē)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(lái)源有：

1）若參考車(chē)輛的總重為40t軸載荷為20t的兩軸剛性車(chē)輛，分離控制衡器（通常為靜態(tài)電子汽車(chē)衡）在40t稱(chēng)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(chē)衡）在20t稱(chēng)量處的靜態(tài)zui大允許誤差也為：±1.0e,這樣車(chē)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(wú)論在20t稱(chēng)量處和40t稱(chēng)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(wú)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(chē)輛為兩軸剛性車(chē)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(chē)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(chē)衡動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)，車(chē)輛的總重量在40t稱(chēng)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(chēng)量處的zui大允許誤差MPE為0.5%，這樣20000kg×0.5%=100kg.

車(chē)輛的總重量，擴(kuò)展不確定度U與動(dòng)態(tài)車(chē)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(chē)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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