轮重仪测定汽车整备质量不确定度评定方法探究
法规 GB 21861-2014 规定汽车整备质量的测量可采用地磅或轮重仪(包括带称重功能的平板试验台)。采用轮重仪测量整备质量时,需要分别测量每轴的质量,然后进行合计。本文通过分析采用轮重仪测量整备质量的测量过程,探究整备质量测量的不确定度评定方法以及测量结果。
1.概述
汽车的整备质量,俗称“空车重量”或“自重”,是汽车在正常条件准备行驶时的质量。依据《道路车辆质量词汇和代码》(GB/T 3730.2)的要求,整车整备质量还包括下列要素的质量:冷却液、润滑剂、燃油(油箱至少要加注至制造厂设计容量的90%)、清洗液、备用车轮、灭火器、标准备件、三角垫木、标准工具箱,但不包括驾驶员。
GB 21861-2014《机动车安全检验项目和方法》中规定了机动车整备质量的标准限值为:“注册登记检验时,机动车的整备质量应与机动车产品公告、机动车出厂合格证相符,且误差满足:重中型货车、挂车、专项作业车不超过±3%或±500kg,轻微型货车、专项作业车不超过±3%或±100kg,低速汽车不超过 ±5%或±100kg,摩托车不超过±10kg。” 从整备质量的标准限值中可以看出,标准对整备质量测量误差的要求是严苛的。根据JJG 1014《机动车检测专用轴(轮)重仪检定规程》规定:m≤10%Max时,最大允许误差(MPE)为±0.2%Max;m>10%Max时,最大允许误差(MPE)为±2%;其中:m为载荷,Max为轴(轮重仪的最大秤量。
本次测量按 GB 21861-2014《机动车安全技术检验项目和方法》标准中“B.4 应用轴(轮)重仪的测量方法”进行,并依据 JJG1059.1-2012 的要求对测试中涉及的方法、仪器设备、样品特性等影响因素进行了分类,并按照要求对测试结果的不确定度进行了评定和表述。
2 .测量方法和测量过程
2.1 检验依据
GB 21861-2014《机动车安全技术检验项目和方法》
JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
2.2 测量过程
(1)开机后,仪器必须预热 30min,仪器清零;
(2)车辆轮胎气压、轮胎规格符合标准规定,车辆空载,车辆状态符合 GB/T 3730.2 规定;
(3)保持被测车辆保持水平,将车辆依次逐轴(对并装双轴和并装三轴视为一轴)平稳缓慢行驶至测量台;
(4)等平稳静止后,测得该轴轴荷;
(5)计算所有轴荷之和,计为该车的整备质量。
注意:在计算整备质量时,应减去驾驶员的质量。
2.3 检测设备
轮重仪。
3 .建立数学模型
4 .测定结果不确定度评价
4.1 测定结果不确定主要来源
(1)检测过程中,轮重仪传递的不确定度;
(2)一轴、二轴等测量重复性不确定度。
4.2 轮重仪传递的不确定度
轮重仪传递的不确定度由校准证书给出的示值误差 U、按正态分布考虑, ,根据 计算,得到轮重仪的相对标准不确定度见表 1。
从合成不确定度计算公式中可以看出,轮重仪示值误差在不确定度传递中起主要作用,如果多(n)轴车采用轮重仪检验,将被传递多(n)次,这样很有可能让测量结果超出整备质量允许的误差,应该引起足够重视。
GB 21861-2014 附录 B.1 要求:“整备质量测量可选择地磅或轴(轮)重仪(包括带称重功能的平板试验台)等方式进行测量。三轴及三轴以上车辆如采用轴(轮)重仪测量时,应保证轴(轮)重仪有足够的有效测量长度,确保双联和三联的各并装轴同侧轮同时停在一块称重板上。”对多轴车如果采用长板轮重台测量整备质量时,可以大大减少轮重仪示值误差传递次数,提高不确定的精度。如果采用地磅测量,要注意示值误差是否超出整备质量允许范围,如果超过,则不能用于整备质量测量。