車輛外廓尺寸測量儀檢定方法探索

（1.廣東省現(xiàn)代幾何與力學(xué)計(jì)量技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510405；2.廣東省計(jì)量科學(xué)研究院，廣東 廣州 510405；3.廣東省質(zhì)量監(jiān)督測繪裝備檢驗(yàn)站，廣東 廣州 510405）

一、引言

車輛外廓尺寸測量儀一般采用紅外線或激光等技術(shù)方法測量車輛外廓尺寸（長、寬、高）。由光電掃描雷達(dá)或光柵尺、實(shí)時(shí)攝像頭、龍門架、測控軟件以及計(jì)算機(jī)等組成，運(yùn)用光學(xué)探測技術(shù)對(duì)通過龍門架下的受檢車輛進(jìn)行非接觸式檢測。后臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備掃描的車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)計(jì)算出車輛外廓尺寸（長、寬、高）。典型的車輛外廓尺寸測量裝置見圖1。

圖1.車輛外廓尺寸測量儀

車輛外廓尺寸測量儀目前廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車檢測站、超限超載檢測站、高速公路出入口檢測點(diǎn)和非現(xiàn)場執(zhí)法系統(tǒng)檢測點(diǎn)，按監(jiān)測原理劃分，分為激光雷達(dá)傳感器式、光柵式和混合式（采用光柵配合激光雷達(dá)傳感器），其中激光雷達(dá)傳感器式安裝使用方便，用戶最廣泛。按使用方式劃分，分為通過式和靜態(tài)兩種。

通過式的車輛外廓尺寸測量儀廣泛使用在動(dòng)車檢測站、超限超載檢測站、高速公路出入口檢測點(diǎn)等，其技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1.車輛外廓尺寸測量儀計(jì)量性能要求

二、車輛外廓尺寸測量儀檢定點(diǎn)位的選擇

當(dāng)前，車輛外廓尺寸測量儀最主要的應(yīng)用場所是機(jī)動(dòng)車檢測站，根據(jù)GB21861-2014《機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)項(xiàng)目和方法》的要求，重中型貨車、專項(xiàng)作業(yè)車和掛車應(yīng)使用自動(dòng)測量裝置測量其外廓尺寸。測量儀的最大允許誤差為±1.0%或±20 mm。自動(dòng)測量儀不得具備人工修改測量數(shù)據(jù)和照片的功能，對(duì)于確認(rèn)需要人工修改的車長、車寬，應(yīng)記錄修改日志。

GB1589-2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》對(duì)各型汽車外廓尺寸要求做了詳細(xì)的規(guī)定，其中車輛外廓尺寸限值如表2所示

表2.車輛外廓尺寸限值

根據(jù)GB1589-2016《汽車、掛車及汽車列車外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》對(duì)車輛外廓尺寸限值規(guī)定和要求，結(jié)合現(xiàn)有的檢測設(shè)備、檢測方式和車輛外廓尺寸測量儀使用要求及其算法，確定在檢定車輛外廓尺寸測量儀時(shí)，選定在表3范圍的點(diǎn)進(jìn)行檢定。

表3.尺寸范圍

三、車輛外廓尺寸測量儀檢定方法的選擇

首先，根據(jù)表3尺寸測量方位選取一個(gè)檢定點(diǎn)進(jìn)行10次重復(fù)測量，測量數(shù)據(jù)如表4所示。

表4.10次定點(diǎn)重復(fù)測量數(shù)據(jù)

采用平均值減去標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算檢定點(diǎn)的示值誤差，按貝塞爾公式計(jì)算檢定點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差除以對(duì)應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值為該點(diǎn)的重復(fù)性，計(jì)算結(jié)果如表5所示。

表5.按方法計(jì)算的檢定結(jié)果

由上表數(shù)據(jù)可知，方法一的檢定結(jié)果符合車輛外廓尺寸測量儀的指標(biāo)要求。

取表4中檢定點(diǎn)的前3個(gè)測量值，以3次測量結(jié)果中測量值與標(biāo)準(zhǔn)值之差絕對(duì)值最大的作為該點(diǎn)的示值誤差，用極差法計(jì)算出各點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)偏差除以對(duì)應(yīng)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值為該點(diǎn)的重復(fù)性，計(jì)算結(jié)果如表6所示。

表6.按方法二計(jì)算的檢定結(jié)果

在表5和表6的計(jì)算結(jié)果可以看出，采用兩種方式的檢定結(jié)果都符合車輛外廓尺寸測量儀的計(jì)量性能要求，方法一的工作強(qiáng)度大，耗時(shí)長測量結(jié)果相對(duì)更準(zhǔn)確。方法二不僅滿足要求，而且工作高效、耗時(shí)較短，故選方法二作為車輛外廓尺寸測量儀的檢定方法。

四、實(shí)踐

在選取檢定點(diǎn)時(shí)，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，盡量在測量范圍內(nèi)均勻選取點(diǎn)，可以觀察車輛外廓尺寸測量儀檢定時(shí)各個(gè)點(diǎn)位的相對(duì)誤差的變化量，評(píng)價(jià)車輛外廓尺寸車輛儀檢測結(jié)果是否理想。某車輛外廓尺寸測量儀的檢定結(jié)果如表7所示。

表7.測量結(jié)果

從表7的數(shù)據(jù)中可知，采用方法二的檢定結(jié)果符合規(guī)定的要求，足以說明，這種方法為最佳方法。

五、結(jié)語

本文使用的檢定方法有足夠的可靠性和精度，檢測結(jié)果完全滿足車輛外廓尺寸測量儀的檢定需求，具有很好的推廣前景。