动态电子汽车衡检定装置的不确定度评定方法

动态电子汽车衡检定装置的不确定度评定方法

一、概述

1.测量依据：JJG907-1006《动态公路车辆自动衡器》检定规程。

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。

3. 测量标准：M1～M12等级砝码，1kg～1000kg砝码质量zui大允许误差为±(50mg～100g).

4.要求：

要求：该装置的扩展不确定度U小于动态车辆衡zui大允许误差MPE的1/3，即MPE≤1/3U.

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。

二、数学模型

1.静态称量

数学模型：E=I+e/2-m-△M

式中：E—示值误差：I—被测动态电子汽车衡显示值：e—被测动态电子汽车衡分度值；m—标准砝码质量值；△m—附加砝码质量值。

2.动态称量

（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。（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。

三、测量不确定度的评定

1.动态汽车衡静态试验的测量不确定度

（1）标准不确定度

可以直接采用B类方法进行评定:

①80t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.

4.62kg

②动态电子汽车衡的分度值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

③标准不确定度的合成

(2)扩展不确定度

（3）结果

动态电子汽车衡在80t秤量处的zui大允许误差MPE为±1.5e=1.5×20kg=30kg,静态U/MPE=1/3.125＜1/3,符合要求。

2.动态汽车衡动态试验的测量不确定度

（1）标准不确定度

在不考虑环境条件影响的情况下，影响动态试验的测量不确定度来源有：

①若参考车辆的总重为60t，动态电子汽车衡在60t称量处的静态zui大允许误差为：±1.5e,这样由动态电子汽车衡的静态示值不准导致的测量不确定度为：

②由于动态电子汽车衡的分度值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：

③标准不确定度的合成

（2）扩展不确定度

（3）结果

0.5级动态电子汽车衡动态试验时在60t称量处的zui大允许误差MPE为0.25%,这样60000kg×0.25%=150kg

扩展不确定度U与动态车辆衡的允差之比，动态U/MPE=37/150≈1/4.1＜1/3,符合要求。

3.动态轴重衡静态试验和动态检定的测量不确定度

对MAX=20t、e=10kg的0.5级动态轴重衡进行型式评价，首先用M11级砝码对动态电子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，在静态电子汽车衡符合中准确度等级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.

(1) 动态轴重衡静态试验的测量不确定度

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100kg，砝码允差分布可作为均匀分布处理

2) 动态电子汽车衡的分度值e=10kg，采用内分辨率法（d=0.2e）确定衡器化整前的示值误差，数

3)标准不确定度的合成

②扩展不确定度

（2）动态电子汽车衡动态试验的测量不确定度

①标准不确定度

在不考虑环境条件影响的情况下，影响动态试验的测量不确定度来源有：

1）若参考车辆的总重为40t轴载荷为20t的两轴刚性车辆，分离控制衡器（通常为静态电子汽车衡）在40t称量处的静态zui大允许误差为：±1.0e，分离控制衡器（通常为静态电子汽车衡）在20t称量处的静态zui大允许误差也为：±1.0e,这样车辆总重和轴载荷由控制衡器示值不准导致的测量不确定度分量均为U动1

2）由于控制衡器的分度值e=20kg，无论在20t称量处和40t称量处均可采用”闪变点” 法后其数字示值的分辨率为0.1e，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

3)由于动态轴重衡的分度值e=10kg，其数字示值的分辨率（无法采用闪变点法）为1e这样轴载荷示值由被测衡器数字示值分辨率导致的测量不确定度分量为U动3

由于参考车辆为两轴刚性车辆，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

4）标准不确定度的合成

车辆的总重量：

②扩展不确定度

③结果

0.5级动态电子汽车衡动态试验时，车辆的总重量在40t称量处的zui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zui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zui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zui大允许误差MPE之比，动态U/MPE=24/100=1/4.2＜1/3,符合要求。

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