便攜式制動性能測試儀校準(zhǔn)過程

/ 上海市計量測試技術(shù)研究院

0 引言

便攜式制動性能測試儀是GB 7258-2017《機動車運行安全技術(shù)條件》和GB 21861-2014《機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》規(guī)定，機動車檢驗檢測機構(gòu)必備的檢測設(shè)備之一。該設(shè)備通過記錄車輛制動過程中減速度傳感器輸出的減速度值、制動時間和距離后，計算出車輛制動過程中的平均減速度，用于評價無法上滾筒制動檢驗臺檢驗及經(jīng)檢驗臺檢驗后制動性能可疑的車輛的制動性能[1]。隨著國家對機動車制動安全性能的重視程度越來越高，國家質(zhì)檢總局出臺了JJF 1168-2007《便攜式制動性能測試儀》校準(zhǔn)規(guī)范[2]，用于檢測機構(gòu)對便攜式制動性能測試儀進行量值傳遞和計量校準(zhǔn)活動，以加強對機動車的安全監(jiān)管力度。

1 校準(zhǔn)方法

根據(jù)JJF 1168-2007的規(guī)定，便攜式制動性能測試儀的計量校準(zhǔn)主要包括外觀、靜態(tài)校準(zhǔn)、動態(tài)校準(zhǔn)和數(shù)據(jù)保持。檢測機構(gòu)利用靜態(tài)校準(zhǔn)裝置、水準(zhǔn)器進行靜態(tài)校準(zhǔn)，利用光學(xué)非接觸式速度計進行動態(tài)校準(zhǔn)，根據(jù)靜態(tài)和動態(tài)兩方面測得的平均減速度（MFDD）來綜合評價便攜式制動性能測試儀的性能。

1.1 靜態(tài)校準(zhǔn)

將便攜式制動性能測試儀正確安置在靜態(tài)校準(zhǔn)裝置上，利用水準(zhǔn)器水平調(diào)平，分別在12°、24°、37°、53°、90°等五個校準(zhǔn)點檢測該設(shè)備的減速度，重復(fù)三遍取示值平均值后按兩個減速度范圍計算該設(shè)備在上述五個校準(zhǔn)點的示值誤差和測量重復(fù)性。當(dāng)減速度值在0～4.90 m/s2時，最大示值誤差：±0.10 m/s2；當(dāng)減速度值在4.91～9.81 m/s2時，最大示值誤差：±2.0 %，重復(fù)性不允許超過最大示值誤差絕對值的二分之一[2]。

在便攜式制動性能測試儀靜態(tài)校準(zhǔn)的過程中，按照JJF 1168-2007可以得到校準(zhǔn)結(jié)果。但根據(jù)長期的校準(zhǔn)經(jīng)驗，有許多環(huán)節(jié)需要引起重視[3]。

1）靜態(tài)校準(zhǔn)裝置初始放置狀態(tài)及便攜式制動性能測試儀安裝角度要調(diào)節(jié)到位。在校準(zhǔn)開始前，應(yīng)利用水準(zhǔn)器將靜態(tài)校準(zhǔn)裝置調(diào)平（不超過一個分度），放置于穩(wěn)定、牢固的工作臺上。另外，將便攜式制動性能測試儀的傳感器指示的車輛前進方向與靜態(tài)校準(zhǔn)裝置的角度旋轉(zhuǎn)軸線垂直，以防示值不準(zhǔn)，影響校準(zhǔn)結(jié)果。

2）對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行處理時，應(yīng)分0～4.90 m/s2和4.91～9.81 m/s2兩范圍計算示值誤差和測量重復(fù)性，尤其注意前者為絕對允差，后者為相對允差。數(shù)據(jù)處理時應(yīng)注意校準(zhǔn)結(jié)果的示值誤差、測量重復(fù)性與不確定度的有效數(shù)字保持一致。

3）在鑒別力閾校準(zhǔn)過程中，容易忽略在37°的初始角度下兩次旋轉(zhuǎn)的方向不同，應(yīng)先正向（37.3°～ 37.4°）旋轉(zhuǎn) 0.1°，再逆向（36.7°～ 36.6°）旋轉(zhuǎn)0.1°，檢測鑒別力閾大小[2]。

1.2 動態(tài)校準(zhǔn)

將便攜式制動性能測試儀和標(biāo)準(zhǔn)器放置于同一輛性能穩(wěn)定的試驗車輛中，在車輛速度約為30 km/h、50 km/h時，分別進行三次制動試驗并按規(guī)程計算各點、各次測量的平均減速度的示值誤差，根據(jù)平均減速度示值誤差評價被校設(shè)備的制動性能。充分發(fā)出的平均減速度的最大允差應(yīng)不大于±5.0%[2]。

在便攜式制動性能測試儀動態(tài)校準(zhǔn)的過程中，同樣有一些環(huán)節(jié)需要注意。

1）選取試驗車輛性能、路況、設(shè)備安裝位置和角度等要符合規(guī)范要求。應(yīng)選擇制動性能穩(wěn)定的車輛，在路況良好的車道上直線行駛。正確安裝加速度傳感器，傳感器上的箭頭方向和車行方向一致，傳感器水平安裝并擰緊螺絲以防增大測量誤差，待車輛停穩(wěn)后進行數(shù)據(jù)采集。另外，進入測試準(zhǔn)備狀態(tài)后不能再踩制動踏板[4]。

2）動態(tài)校準(zhǔn)時，在車速度約為30 km/h、50 km/h時分別進行三次數(shù)據(jù)采集，比較標(biāo)準(zhǔn)器和被校便攜式制動性能測試儀的減速度示值。但實際校準(zhǔn)時，很難準(zhǔn)確將車速控制在理想速度并進行制動校準(zhǔn)，最好在上下浮動5 km/h范圍內(nèi)進行，以減小校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度和實驗誤差，提高校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3）處理數(shù)據(jù)時，應(yīng)保持校準(zhǔn)結(jié)果和測量不確定度的有效數(shù)字一致，并注意單位統(tǒng)一。

2 校準(zhǔn)結(jié)果的驗證

便攜式制動性能測試儀計量校準(zhǔn)過程中，其標(biāo)準(zhǔn)器的量值溯源和傳遞十分重要。然而，在新增該項目校準(zhǔn)能力或期間核查等情況時，可以對標(biāo)準(zhǔn)器進行校準(zhǔn)結(jié)果的驗證，以評價檢測機構(gòu)在該項目標(biāo)準(zhǔn)器溯源合格的情況下校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

取上海市計量測試技術(shù)研究院的標(biāo)準(zhǔn)器（本裝置）和上一級計量標(biāo)準(zhǔn)（A套）對同一規(guī)格型號的便攜式制動性能測試儀在相同的條件下分別進行靜態(tài)和動態(tài)校準(zhǔn)，結(jié)果如表1和表2所示。

表1 靜態(tài)校準(zhǔn)驗證結(jié)果

從表1數(shù)據(jù)可以看出，數(shù)值結(jié)果的最大差值為0.03 m/s2（0.5%）。本標(biāo)準(zhǔn)Urel= 0.58%，A套標(biāo)準(zhǔn)裝置Urel= 0.58%，按公式0.5%＜0.8%，計算結(jié)果符合要求，故本校準(zhǔn)裝置（靜態(tài)減速度示值誤差）的校準(zhǔn)結(jié)果得到驗證。

從表2數(shù)據(jù)可以看出，數(shù)值結(jié)果的最大差值為0.13 m/s2（1.5%）。本標(biāo)準(zhǔn)Urel= 2%，A套標(biāo)準(zhǔn)裝置Urel= 2%，按公式計算結(jié)果符合要求，故本校準(zhǔn)裝置（動態(tài)減速度示值誤差）的校準(zhǔn)結(jié)果得到驗證。

表2 動態(tài)校準(zhǔn)驗證結(jié)果

4 結(jié)語

便攜式制動性能測試儀的校準(zhǔn)影響該設(shè)備量值傳遞的準(zhǔn)確性，對于檢驗機構(gòu)檢測機動車的制動性能極其重要。檢測機構(gòu)在進行便攜式制動性能測試儀的校準(zhǔn)時，還存在許多問題，如操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)處理不準(zhǔn)確等。在校準(zhǔn)時，檢測機構(gòu)應(yīng)嚴格按照國家校準(zhǔn)規(guī)范進行，注意靜態(tài)和動態(tài)過程中設(shè)備安裝、操作規(guī)范、分段計算允差、數(shù)據(jù)修約、測量不確定度評定等問題，以保證出具的校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確有效。另外，定期進行標(biāo)準(zhǔn)器的校準(zhǔn)結(jié)果驗證可以加強檢測機構(gòu)間的技術(shù)交流，保障實驗室校準(zhǔn)能力的可靠性。