戴曉鋒（揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，揚州225127，中國）

輪重儀測定汽車整備質(zhì)量不確定度評定方法探究

戴曉鋒
（揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，揚州225127，中國）

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

輪重儀；整備質(zhì)量；不確定度評定；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、潤滑劑、燃油（油箱至少要加注至制造廠設(shè)計容量的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《機動車安全檢驗項目和方法》中規(guī)定了機動車整備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)限值為：“注冊登記檢驗時，機動車的整備質(zhì)量應(yīng)與機動車產(chǎn)品公告、機動車出廠合格證相符，且誤差滿足：重中型貨車、掛車、專項作業(yè)車不超過±3%或±500kg，輕微型貨車、專項作業(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)對整備質(zhì)量測量誤差的要求是嚴(yán)苛的。根據(jù)JJG 1014《機動車檢測專用軸（輪）重儀檢定規(guī)程》規(guī)定：m≤10%Max時，最大允許誤差（MPE）為±0.2%Max；m＞10%Max時，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。

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

2　測量方法和測量過程

2.1 檢驗依據(jù)

GB 21861-2014《機動車安全技術(shù)檢驗項目和方法》

JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》

2.2 測量過程

（1）開機后，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）保持被測車輛保持水平，將車輛依次逐軸（對并裝雙軸和并裝三軸視為一軸）平穩(wěn)緩慢行駛至測量臺；

（4）等平穩(wěn)靜止后，測得該軸軸荷；

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

2.3檢測設(shè)備

輪重儀。

3　建立數(shù)學(xué)模型

式中：

4　測定結(jié)果不確定度評價

4.1 測定結(jié)果不確定主要來源

（1）檢測過程中，輪重儀傳遞的不確定度；

（2）一軸、二軸等測量重復(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)計算，得到輪重儀的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表1。

表1 輪重儀傳遞的不確定度

4.3測量重復(fù)性不確定度

對某汽車按2.2步驟重復(fù)測量12次，結(jié)果見表2。

表2測量結(jié)果 （kg）

一軸、二軸輪重及標(biāo)準(zhǔn)差分別按下列公式計算：

輪重重復(fù)測量的平均值計算公式∶

單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差按貝塞爾公式s（x）計算為：

的標(biāo)準(zhǔn)差

為：

表3 各輪不確定度

由測量引起的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度見表3。

4.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

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

4.5擴展不確定度的評定

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

5　結(jié)果表示

從合成不確定度計算公式中可以看出，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，將被傳遞多（n）次，這樣很有可能讓測量結(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)量測量可選擇地磅或軸（輪）重儀（包括帶稱重功能的平板試驗臺）等方式進(jìn)行測量。三軸及三軸以上車輛如采用軸（輪）重儀測量時，應(yīng)保證軸（輪）重儀有足夠的有效測量長度，確保雙聯(lián)和三聯(lián)的各并裝軸同側(cè)輪同時停在一塊稱重板上?！睂Χ噍S車如果采用長板輪重臺測量整備質(zhì)量時，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