检衡车整车质量对电子汽车衡称量测试结果的不确定度分析

检衡车整车质量对电子汽车衡称量测试结果的不确定度分析

一、概述

检衡车对电子汽车衡进行称量测试时，由于燃油消耗，检衡车整车质量处于变化状态不符合计量标准器对稳定性的要求。为了能够实时监控检衡车整车质量的变化，我们对检衡车进行了改造，在检衡车的油箱加装温度变送器和液位变送器，形成检衡车整车质量实时监控系统。并向国家质检总局申报了《电子汽车衡计量检定系统》科技计划项目，现已经过国家质检总局验收通过。在对电子汽车衡计量检定的过程中，JJG539-1997《数字指示秤检定规程》替代法仅开展称量测试和重复性测试等检定项目，没有对检衡车整车质量实时监控系统进行测试的规定。因此有必要对测量不确定度进行评定。

根据质量与体积的关系其测量模型为：△m=m1-m,式中△m—测量误差；m1—电子汽车衡称量测试结果；m—检衡车整车实时质量。

M=m0+PU=m0+[ρ20-（t-20）y](h/1.77),式中m—检衡车整车实时重量；m0—检衡车油箱无油时的质量；U—油箱油料体积；h—油箱液位高度；ρ—t温度下的密度；ρ20—20℃标准下的密度；t—当前油箱温度；y—温度系数；1.77—试验常数。

二、标准不确定度的来源分析

检衡车整车质量对电子汽车衡进行称量测试结果的不确定度包括：重复性引入的不确定度分量；检衡车车载砝码引入的不确定度分量；检衡车车损变化引入的不确定度分量（润滑油、刹车油、玻璃水、工具箱、防冻液、车体磨损、落尘等）；

检衡车油箱的温度测量引入的不确定度分量；检衡车油箱的液位测量引入的不确定度分量。

其中由重复性引入的不确定度分量用测量不确定度的A类评定,其他因素引入的不确定度分量用测量不确定度的B类评定。

三、标准测量不确定度评定

1．由测量重复性引入的不确定度分量为A类评定

在经计量检定合格的稳定性和重复性较好的电子汽车衡上面,对检衡车整车质量进行10次称量测得出的数据结果如表1所示:

2.测量不确定度的B类评定

（1）检衡车车载砝码引入的不确定度分量U2

依据JJG99-2006《砝码标定规程》的规定，M1等级1000kg的每个砝码的zui大允许误差为±0.05kg,加设均匀分布，可得K=，则U=a/k=0.05/=0.0289kg,

M1等级1000kg×10个砝码之间是不相关的，则引入的不确定度分量为：U2===0.091kg,即由检衡车车载砝码引入的不确定度分量U2为0.091kg.

(2)检衡车车损变化引入的不确定度分量U3

由实际经验估算得：检衡车车损变化的zui大极限值为±0.6kg,假设均匀分布，可得K=,则U3=a/k=0.6/=0.346kg,即由检衡车车损变化引入的不确定度分量为0.346kg.

(3)温度测量引入的不确定度分量U4

温度变送器的测量范围：-30℃～50℃，准确度等级：0.2级，即可得温度变送器的量程为80℃，其zui大允许误差为：±0.16kg,假设均匀分布，可得K=,则U4=a/k=0.16/=0.092℃，即由温度变送器引入的不确定度分量U4为0.092℃.

（4）液位测量引入的不确定度分量U5

液位变送器的测量范围：0～500mm,测量度等级：0.1级，即可得液位变送器的量程为500mm,其zui大允许误差为：±0.5mm,假设均匀分布，可得k=,则U5=a/k=0.5/=0.289mm,即由液位变送器引入的不确定度分量U5为0.2896mm.

四、合成标准不确定度的计算

1.灵敏系数

本次参与不确定度评定所用数据如下：

检衡车所加油料为0#柴油，即ρ20=0.835kg/L,温度系数y=0.00068;液位变送器显示值为497.6mm,即h=497.6mm，考虑到天气下的称量测试，t取-20℃～35℃，当t取-20℃时影响分度zui大，即t=-20℃,则m=m0+ρu=m0+[ρ20-（t-20）y](h/1.77)

2.标准不确定度汇集（见表2）

3.合成标准不确定度的计算

各不确定度分量间彼此独立不相关，则合成标准不确定度为：

五、扩展不确定度计算

取包含因子K=2，其扩展不确定度为U=KUC=2×0.93=1.86kg.

根据测量不确定度数字修约规则的规定，可以得出U=2.0KG.

六、不确定的报告及表示

检衡车整车质量实时监控装置的扩展不确定度为U=2.0kg,K=2.经评定得出的不确定度满足计量检定中替代法的要求。

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