輪重儀測定汽車整備質量不確定度評定方法探究

戴曉鋒（揚州工業職業技術學院，揚州225127，中國）

輪重儀測定汽車整備質量不確定度評定方法探究

戴曉鋒
（揚州工業職業技術學院，揚州225127，中國）

法規GB 21861-2014規定汽車整備質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量時，需要分別測量每軸的質量，然后進行合計。本文通過分析采用輪重儀測量整備質量的測量過程，探究整備質量測量的不確定度評定方法以及測量結果。

輪重儀；整備質量；不確定度評定；方法探究

1　概述

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

GB 21861-2014《機動車安全檢驗項目和方法》中規定了機動車整備質量的標準限值為：“注冊登記檢驗時，機動車的整備質量應與機動車產品公告、機動車出廠合格證相符，且誤差滿足：重中型貨車、掛車、專項作業車不超過±3%或±500kg，輕微型貨車、專項作業車不超過±3%或±100kg，低速汽車不超過±5%或±100kg，摩托車不超過±10kg。”

從整備質量的標準限值中可以看出，標準對整備質量測量誤差的要求是嚴苛的。根據JJG 1014《機動車檢測專用軸（輪）重儀檢定規程》規定：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《機動車安全技術檢驗項目和方法》標準中“B.4應用軸（輪）重儀的測量方法”進行，并依據JJG1059.1-2012的要求對測試中涉及的方法、儀器設備、樣品特性等影響因素進行了分類，并按照要求對測試結果的不確定度進行了評定和表述。

2　測量方法和測量過程

2.1 檢驗依據

GB 21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》

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，儀器必須預熱30min，儀器清零；

（2）車輛輪胎氣壓、輪胎規格符合標準規定，車輛空載，車輛狀態符合GB/T 3730.2規定；

（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）平穩緩慢行駛至測量臺；

（4）等平穩靜止后，測得該軸軸荷；

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

2.3檢測設備

輪重儀。

3　建立數學模型

式中：

4　測定結果不確定度評價

4.1 測定結果不確定主要來源

（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證書給出的示值誤差U、按正態分布考慮,，根據計算，得到輪重儀的相對標準不確定度見表1。

表1 輪重儀傳遞的不確定度

4.3測量重復性不確定度

對某汽車按2.2步驟重復測量12次，結果見表2。

表2測量結果 （kg）

一軸、二軸輪重及標準差分別按下列公式計算：

輪重重復測量的平均值計算公式∶

單次測量的標準差按貝塞爾公式s（x）計算為：

的標準差

為：

表3 各輪不確定度

由測量引起的相對標準不確定度見表3。

4.4合成標準不確定度

一軸、二軸輪重測量重復性、輪重儀傳遞的不確定度，所以得到輪重儀測定汽車整備質量相對合成標準不確定度U（C）

4.5擴展不確定度的評定

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

5　結果表示

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果超出整備質量允許的誤差，應該引起足夠重視。

GB 21861-2014附錄B.1要求：“整備質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）等方式進行測量。三軸及三軸以上車輛如采用軸（輪）重儀測量時，應保證軸（輪）重儀有足夠的有效測量長度，確保雙聯和三聯的各并裝軸同側輪同時停在一塊稱重板上。”對多軸車如果采用長板輪重臺測量整備質量時，可以大大減少輪重儀示值誤差傳遞次數，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量允許范圍，如果超過，則不能用于整備質量測量。

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