輪重儀測(cè)定汽車整備質(zhì)量不確定度評(píng)定方法探究

戴曉鋒（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，揚(yáng)州225127，中國(guó)）

輪重儀測(cè)定汽車整備質(zhì)量不確定度評(píng)定方法探究

戴曉鋒
（揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，揚(yáng)州225127，中國(guó)）

法規(guī)GB 21861-2014規(guī)定汽車整備質(zhì)量的測(cè)量可采用地磅或輪重儀（包括帶稱重功能的平板試驗(yàn)臺(tái)）。采用輪重儀測(cè)量整備質(zhì)量時(shí)，需要分別測(cè)量每軸的質(zhì)量，然后進(jìn)行合計(jì)。本文通過分析采用輪重儀測(cè)量整備質(zhì)量的測(cè)量過程，探究整備質(zhì)量測(cè)量的不確定度評(píng)定方法以及測(cè)量結(jié)果。

輪重儀；整備質(zhì)量；不確定度評(píng)定；方法探究

1　概述

汽車的整備質(zhì)量，俗稱“空車重量”或“自重”，是汽車在正常條件準(zhǔn)備行駛時(shí)的質(zhì)量。依據(jù)《道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼》（GB/T 3730..2）的要求，整車整備質(zhì)量還包括下列要素的質(zhì)量：冷卻液、潤(rùn)滑劑、燃油（油箱至少要加注至制造廠設(shè)計(jì)容量的90%）、清洗液、備用車輪、滅火器、標(biāo)準(zhǔn)備件、三角墊木、標(biāo)準(zhǔn)工具箱，但不包括駕駛員。

GB 21861-2014《機(jī)動(dòng)車安全檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》中規(guī)定了機(jī)動(dòng)車整備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)限值為：“注冊(cè)登記檢驗(yàn)時(shí)，機(jī)動(dòng)車的整備質(zhì)量應(yīng)與機(jī)動(dòng)車產(chǎn)品公告、機(jī)動(dòng)車出廠合格證相符，且誤差滿足：重中型貨車、掛車、專項(xiàng)作業(yè)車不超過±3%或±500kg，輕微型貨車、專項(xiàng)作業(yè)車不超過±3%或±100kg，低速汽車不超過±5%或±100kg，摩托車不超過±10kg。”

從整備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)限值中可以看出，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)整備質(zhì)量測(cè)量誤差的要求是嚴(yán)苛的。根據(jù)JJG 1014《機(jī)動(dòng)車檢測(cè)專用軸（輪）重儀檢定規(guī)程》規(guī)定：m≤10%Max時(shí)，最大允許誤差（MPE）為±0.2%Max；m＞10%Max時(shí)，最大允許誤差（MPE）為±2%；其中：m為載荷，Max為軸（輪重儀的最大秤量。

本次測(cè)量按GB 21861-2014《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》標(biāo)準(zhǔn)中“B.4應(yīng)用軸（輪）重儀的測(cè)量方法”進(jìn)行，并依據(jù)JJG1059.1-2012的要求對(duì)測(cè)試中涉及的方法、儀器設(shè)備、樣品特性等影響因素進(jìn)行了分類，并按照要求對(duì)測(cè)試結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定和表述。

2　測(cè)量方法和測(cè)量過程

2.1 檢驗(yàn)依據(jù)

GB 21861-2014《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》

JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》

2.2 測(cè)量過程

（1）開機(jī)后，儀器必須預(yù)熱30min，儀器清零；

（2）車輛輪胎氣壓、輪胎規(guī)格符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，車輛空載，車輛狀態(tài)符合GB/T 3730.2規(guī)定；

（3）保持被測(cè)車輛保持水平，將車輛依次逐軸（對(duì)并裝雙軸和并裝三軸視為一軸）平穩(wěn)緩慢行駛至測(cè)量臺(tái)；

（4）等平穩(wěn)靜止后，測(cè)得該軸軸荷；

（5）計(jì)算所有軸荷之和，計(jì)為該車的整備質(zhì)量。注意：在計(jì)算整備質(zhì)量時(shí)，應(yīng)減去駕駛員的質(zhì)量。

2.3檢測(cè)設(shè)備

輪重儀。

3　建立數(shù)學(xué)模型

式中：

4　測(cè)定結(jié)果不確定度評(píng)價(jià)

4.1 測(cè)定結(jié)果不確定主要來源

（1）檢測(cè)過程中，輪重儀傳遞的不確定度；

（2）一軸、二軸等測(cè)量重復(fù)性不確定度。

4.2輪重儀傳遞的不確定度

輪重儀傳遞的不確定度由校準(zhǔn)證書給出的示值誤差U、按正態(tài)分布考慮,，根據(jù)計(jì)算，得到輪重儀的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表1。

表1 輪重儀傳遞的不確定度

4.3測(cè)量重復(fù)性不確定度

對(duì)某汽車按2.2步驟重復(fù)測(cè)量12次，結(jié)果見表2。

表2測(cè)量結(jié)果 （kg）

一軸、二軸輪重及標(biāo)準(zhǔn)差分別按下列公式計(jì)算：

輪重重復(fù)測(cè)量的平均值計(jì)算公式∶

單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差按貝塞爾公式s（x）計(jì)算為：

的標(biāo)準(zhǔn)差

為：

表3 各輪不確定度

由測(cè)量引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表3。

4.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

一軸、二軸輪重測(cè)量重復(fù)性、輪重儀傳遞的不確定度，所以得到輪重儀測(cè)定汽車整備質(zhì)量相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度U（C）

4.5擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

擴(kuò)展不確定度的評(píng)定根據(jù)中心極限定理，測(cè)試結(jié)果近似正態(tài)分布，一般取置信水平時(shí)，包含因子，則：

5　結(jié)果表示

從合成不確定度計(jì)算公式中可以看出，輪重儀示值誤差在不確定度傳遞中起主要作用，如果多（n）軸車采用輪重儀檢驗(yàn)，將被傳遞多（n）次，這樣很有可能讓測(cè)量結(jié)果超出整備質(zhì)量允許的誤差，應(yīng)該引起足夠重視。

GB 21861-2014附錄B.1要求：“整備質(zhì)量測(cè)量可選擇地磅或軸（輪）重儀（包括帶稱重功能的平板試驗(yàn)臺(tái)）等方式進(jìn)行測(cè)量。三軸及三軸以上車輛如采用軸（輪）重儀測(cè)量時(shí)，應(yīng)保證軸（輪）重儀有足夠的有效測(cè)量長(zhǎng)度，確保雙聯(lián)和三聯(lián)的各并裝軸同側(cè)輪同時(shí)停在一塊稱重板上?！睂?duì)多軸車如果采用長(zhǎng)板輪重臺(tái)測(cè)量整備質(zhì)量時(shí)，可以大大減少輪重儀示值誤差傳遞次數(shù)，提高不確定的精度。如果采用地磅測(cè)量，要注意示值誤差是否超出整備質(zhì)量允許范圍，如果超過，則不能用于整備質(zhì)量測(cè)量。

Research on uncertainty assessment method of measuring automobile kerb mass with wheel weighting instrument

DAI Xiaofeng
（Yangzhou Polytechnic Institute，Yangzhou225127，China）

The legislation GB 21861-2014 provides automobile kerb mass can be measured with weighbridge or wheel weighting instrument （including test-bed flat with weighing function）.When kerb mass is measured with wheel weighting instrument， the quality of each shaft need to be measured respectively and then combined. In this paper， the measurement process of automobile kerb mass with wheel weighting instrument is analyzed to research the uncertainty assessment method of measuring automobile kerb mass and measurement results.

Wheel weighting instrument； kerb mass； uncertainty assessment； method research