汽车底盘测功机检定装置测量不确定度评定

黄永

1、概述

1.1、测量依据：JJG653-2003《测功装置》计量检定规程

1.2、环境条件：温度（10～30）℃ 湿度：≤85%RH

1.3、计量标准：力值砝码、标准测力仪、专用杠杆、转速表

1.4、被测对象：底盘测功机 （在此只做驱动力测量结果不确定度评定，转速评定不再另做评定）

1.5、测量过程：将力臂（杠杆）固定在被检测功装置的主滚筒上，把传感器和反力支架等安装好，利用反力支架给传感器和被检测功装置加力，同时读取传感器显示仪表示值和被检测功装置的驱动力显示值，从而建立标准力值和被检测功装置的驱动力显示值的对应关系。

2、建立数学模型，列出不确定度传播率：

2.1数学模型

（1）

式中：WJ —— 检定点的扭矩示值误差

FJ —— 检定点3次驱动力示值误差的算术平均值（N）

F' —— 检定点标准仪表示值（N）

D —— 测功装置主滚筒直径（mm）

L —— 测力杠杆等效力臂长度 （mm）

2.2 不确定度传播率

由（1）式得到方差

（2）

式中： u（Fj）—— 被检测功机示值引入的不确定度分量；

u（D）—— 滚筒直径D测量误差引入的不确定度分量；

u（F'）—— 标准测力仪引入的不确定度分量；

u（L）——等效杠桿长度误差引入的不确定度分量；

传播系数：

3、标准不确定度的来源及评定

3.1被检测功机示值误差引入的不确定度u（Fj）主要来源于测功机的测量重复性（其中包含数显仪器的示值量化误差）。

测功机显示值测量重复性带来的不确定度u1

下表是在测功机5000N的检测点上等精度重复测量十次的检定值。

所以单次测量标准差： =2.3N

在实际测量时，根据规程规定在重复条件下连续测量三次，以三次测量算术平均值作为测量结果，其标准不确定度为：

自由度：v.1=10-1=9

所以被检测功机示值误差引入的不确定度为：u（Fj）= u11= 1.3N

自由度 vi=9

3.2被检测功机滚筒直径D测量引入的不确定度u（D）

用游标卡尺检测滚筒直径游标卡尺最大允许误差为0.02mm，其分布为均匀分布，置信因子 ，所以：

mm

自由度 v=∞

3.3标准测力仪引入的不确定度分量

检定装置中的标准测力仪示值误差是由上级计量部门给出的，其最大允许误差为：

±0.3%，在5000N的检定点上其最大允许误差为15N。其引入的误差分布为均匀分布，

取置信因子 ，得：

自由度

3.4测量用测力杠杆的等效力臂长度L的误差引入的不确定度

检定测功机时，测力杠杆用来放大载荷，其力臂长度经上一级计量标准检测误差为+1.1mm，其分布为正态分布，置信因子k=3，所以：

其标准不确定度的可靠程度估计为25%，所以：

自由度endprint