汽车底盘测功机计量标准技术报告.doc

计量标准技术报告 计 量 标 准 名 称： 汽车底盘测功机标准装置 计量标准负责人： XXX 建标单位名称(公章)： 市计量所 填 写 日 期： 年 月 日 目 录一、 建立计量标准的目的 ( 3 )二、计量标准的工作原理及其组成部分 ( 3 )三、计量标准器及主要配套设备 ( 4 )四、计量标准的主要技术指标 ( 5 )五、环境条件 ( 5 )六、计量标准的量值溯源和传递框图 ( 6 )七、计量标准的重复性试验 ( 9 )八、计量标准的稳定性考核 ( 12 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定 ( 13 )十、检定或校准结果的验证 ( 33 )十一、结论 ( 34 )十二、附加说明 ( 34 ) 一、建立计量标准的目的为了加强计量器具监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，有利于生产、贸易和科学技术的发展，满足我市企事业单位的汽车底盘测功机提供量值溯源的需要，特建立此标准装置。二、计量标准的工作原理及其组成一、本套汽车底盘测功机检定标准装置是由以下标准器及主配套设备组成：1 标准器:砝码（5、10、20）kg 测量范围：（0120）kg；准确度等级：M2等级；电子计数式转速表 测量范围：（020000）r/min；准确度等级：0.1级 2 主要配套设备：刀口尺 测量范围：（0500）mm；准确度等级： 0级塞尺 测量范围：（0.021）mm； 准确度等级：U=1m (k=2) 二工作原理： a）将专用测力杠杆固定在底盘测功机的规定位置，并调整杠杆水平位置及静平衡，通过加载砝码测量其扭矩示值误差。 b）通过汽车驱动轮驱动滚筒，把底盘测功机速度示值逐渐加至30km/h、40km/h、60km/h时，用电子计数式转速表分别测量滚筒的实际转速，来求取其转速示值误差。 c）在速度示值为30km/h和60km/h时，分别在测力杠杆或专用承载平台上加载砝码，并同时用电子计数式转速表读取其实际转速，求出其功率示值误差。三、检定方法： a）在专用平台上加载砝码，按驱动表测量上限值的10%、20%、40%、60%、80%、和100%读取示值，然后逐级减载砝码，重复进行3次。 b）将汽车驶上滚筒机构，通过汽车驱动轮驱动滚筒，把底盘测功机速度示值逐渐加至30km/h、40km/h、60km/h时，用电子计数式转速表分别测量滚筒的实际转速。 c）在速度示值为30km/h和60km/h时，分别在测力杠杆或专用承载平台上加载砝码，并同时用电子计数式转速表读取其实际转速，求出其功率示值误差。四、该计量标准装置所选用的标准器和配套设备、检定原理和方法等符合国家计量检定系统表JJG 2053-1990质量计量器具检定系统、JJG653-2003测功机检定规程的要求。计量标准器三、计量标准器及主要配套设备名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔砝码5kg、10kg(0120)kgM等级电子计数式转速表DT2234A(020000)r/min0.1级Lutron L211357广东计量院1年电子计数式转速表DT-6234B(020000)r/min0.1级SAMPO S045037省计量院1年主要配套设备百分表(010)mm(010)mm1级威海量具厂419381本所长度室1年刀口尺500mm500mmMPE:4.0m北量00085省计量院1年条式水平仪200mm200mmMPE:10%,20%沈阳水平仪厂89-6-15本所长度室1年数显卡尺（0600）mm/0.01mm（0600）mmMPE：0.07mm广陆量具厂000386本所长度室1年电子秒表DM1-010（010)sU=0.01s(k=2)上海秒表厂662433省计量院1年钢直尺1m1mMPE：0.20mmSHINWA 01#本所长度室1年塞尺(0.021.00)mm(0.021.00)mmU=1m上海机床附件六厂9911本所长度室半年钢卷尺10m10m级上海98007本所长度室1年四、计量标准的主要技术指标1. 标准器）电子计数式转速表型号规格：DT2234A准确度等级：0.1级；测量范围：（020000）r/min转速的示值误差： +1 r/min；转速的示值变动性：3 r/min示值允差：（0.1%n+1个字）r/min 测量结果的相对不确定度： 当n1000r/min时，U=0.1 r/min ，k=2 当1000r/minn20000r/min时 ，Urel=610-4 k=2）砝码型号规格：（、）准确度等级：等级；测量范围：(120）2.配套设备: 数显卡尺2.1 MPE：0.07mm2.2测量范围：（0600）mm2.3 分度值：0.01 mm2.4测量不确定度：U=0.01mm k=2五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度(2010)28合格2相对湿度85%73%合格六、计量标准的量值溯源和传递框图（转速）上一级计量器具计量基(标)准名称：高精度标准转速装置准确度等级：0.005级保存机构：广东省计量院直接比对法本级计量器具计量标准名称：电子计数式转速表测量范围：（020000）r/min准确度等级：0.1级直接测量法下一级计量器具计量器具名称：汽车底盘测功机转速最大允许误差：1%六、计量标准的量值溯源和传递框图（转矩）上一级计量器具计量基(标)准名称：砝码准确度等级：F2等级保存机构：肇庆市质量计量监督检测所直接比较测量法本级计量器具计量标准名称：砝码测量范围：（0120）kg准确度等级：M2等级直接测量法下一级计量器具计量器具名称：汽车底盘测功机转矩最大允许误差：MPE：3.5%（F.S）六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具计量基(标)准名称：标准钢卷尺最大允许误差： (0.040.04L) mm保存机构：市质量计量监督检测所比较测量法本级计量器具计量器具名称：钢卷尺测量范围：200m准确度等级：级、级直接测量法下一级计量器具计量器具名称：汽车底盘测功机校正臂长度最大允许误差：MPE：0.1%七、计量标准的测量重复性考核（转速）选取肇庆车辆检测设备厂滚洞直径为176.5mm的汽车底盘测功机检定装置，在标准条件下，对40km/h点重复测量10次，测量数据xi 及计算结果如下（单位：r/min）序号i测量值xiVi=xi-Vi211205-0.30.0921205-0.30.0931204+0.70.4141205-0.30.095 1204+0.70.4161205+0.70.4171206-0.30.0981205-1.31.6991206-0.30.09101205 +0.70.41xi12050 0.03.78单次测量平均值: =1205单次测量值的实验标准差:0.67注：1、依据JJG653-2003测功机检定规程2、测量重复性结果等于不确定度评定中所采用的重复性数据(s(xi)= 0.67r/min)故计量标准的测量重复性考核符合要求。七、计量标准的测量重复性考核（转矩）选取肇庆市汽运集团机动车辆检测站的汽车底盘测功机检定装置，在标准条件下，对3000kg点重复测量10次，测量数据xi 及计算结果如下（单位：kg）序号i测量值xiVi=xi-Vi213000+1214422980-86432960-2878442980-8645 2990+2463000+1214472980-86482990+2493000+12144103000 +12144xi29880 01560单次测量平均值: =2988单次测量值的实验标准差:13.17注：1、依据JJG653-2003测功机检定规程2、测量重复性结果等于不确定度评定中所采用的重复性数据(s(xi)=13.17kg)故计量标准的测量重复性考核符合要求。八、计量标准的稳定性考核电子计数式转速表 (编号：L211357)2007年至2009年稳定性变化如下: (单位除注明外,均为r/min)检定项目（标准转速值）示值误差上级法定计量检定机构检定数据 2007年8月2008年8月年变差2009年8月年变差年变差1000.10.10.00.00.1200+0.2+0.20.0+0.00.2500+0.4+0.40.0+0.30.110001.0+1.00.0+1.00.02000+1.0+1.00.0+1.00.050002.0+4.02.0+2.02.010000-1.0-1.00.0-2.01.020000-3.0-4.01.0-3.01.0结论: 从2007年到2009年的稳定性变化可以看出该电子计数式转速表的年变差均小于其示值允差（0.1%n+1个字），n 为转速示值r/min，所以该计量标准的稳定性符合要求。计量标准器名称允许变化量标称值上级法定计量检定机构检定数据(mg)07年 11月08年11月变化量09年10 月变化量年 月变化量结论砝码编号F1121800 mg5kg800 800/800/合格1600mg10kg16001600/1600/合格九、检定或校准结果的测量不确定度评定（转速）1. 概述1.1测量方法：JJG653-2003测功装置检定规程1.2环境条件：温度：（040）； 相对湿度：85%； 电源电压：额定电压220V10%1.3测量标准：电子计数式转速表（020000）r/min1.4测量对象：汽车底盘测功机转速；最大允许误差：1% ,测量上限一般为60 km/h。1.5测量过程：通过汽车驱动轮驱动滚筒，逐步加速至各测量点，同时读取测功装置上转速示值与标准转速表测得的转速值，测量至少三次以上。1.6评定结果的使用符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2.数学模型 式中：转速示值误差 被检测功机装置中转速装置3次转速示值的平均值(km/h) 标准转速表中转速装置3次测量的平均值(km/h) 被检测功装置中转速装置转速测量范围的上限值(km/h)3.输入量的标准不确定度评定3.1测量读数估算的不确定度分量u13.1.1测量重复性给出的不确定度分量u11选取肇庆车辆检测设备厂的滚洞直径为176.5mm汽车底盘测功机检定装置，在标准条件下，对40km/h点重复测量10次，测量数据xi 如下（单位：r/min）：1202；1201；1202；1203；1202；1202；1203；1203；1202；1203；平均值=1202.2r/min，按贝塞尔公式计算实验标准差：S=0.67r/min所以： u11=0.022 km/h九、检定或校准结果的测量不确定度评定自由度： v11=10-1=93.1.2仪器量化误差估算的不确定度分量分辩率为0.1km/h的底盘测功机，数显仪器量化误差以等概率出现在半宽为（0.1/2）的区间内，均匀分布，此时.k=1.732，则有： 0.048%估计其相对不确定度为10%，则自由度 3.1.3标准不确定度分量 的计算 =（0.022） =0.036 km/h自由度v1为： =0.036/0.022 =423.2由滚筒直径带来的不确定度分量3.2.1 （0600）mm数显卡尺示值误差带来不确定度分量u,数显卡尺MPE：0.06mm,属均匀分布 u=0.034mm 按均匀分布处理有 v九、检定或校准结果的测量不确定度评定3.2.2 测量滚洞直径10次重复性的不确定分量u 用数显卡尺10次测量数值如下：单位（mm）176.46，176.50，176.48，176.50，176.48，176.46，176.52，176.54，176.52，176.50 平均值=176.496mm,按贝塞尔公式计算实验标准差： S= 自由度: 3.2.3 标准不确定度分量的计算 =(u+ u) =(03034) =0.043mm 在1200 时. =0.010 km/h自由度 为： =43.3 标准转速仪带来得不确定度分量 标准转速仪得准确度为(0.1%+1d)r/min,当车速为40km/h,D=176.5mm时,主滚洞转速为1200r/min,此时误差为(1202)r/min,折算为车速0.073km/h,按正态分布处理，此时，k=2.58,则有： =0.073/2.38=0.028km/h 按正态分布处理，有九、检定或校准结果的测量不确定度评定4.合成标准不确定度评定4.1灵敏系数数学模型: 灵敏系数: C1= C2=表4-1 标准不确定度汇总表标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度值u（xi）(km/h)测量读数估算的不确定度分量0.036(km/h)10.03642u11测量重复性误差0.022(km/h)10.0229u12仪器量化误差0.0029(km/h)10.02950u2测量滚筒直径不确定分量0.010(km/h)10.0104数显卡尺示值误差0.034mm测量滚筒直径重复性误差0.026mm9标准转速表不确定度分量0.028(km/h)-10.028九、检定或校准结果的测量不确定度评定4.3合成标准不确定度 = 0.046(km/h)4.4 有效自由度 = 0.046 = 385. 扩展不确定度的报告与表示由,查表得所以： 测功机车速测量上限为60km/h=v/60 = 0.2%6. 测量不确定度的报告与表示汽车底盘测功机转速示值误差的测量结果不确定度： v=0.2% k=2 九、检定或校准结果的测量不确定度评定（驱动力）1概述1.1测量方法：依据JJG653-2003测功装置检定规程1.2环境条件：温度：(040)； 相对湿度：85%； 电源电压：额定电压10%1.3测量标准：砝码（5、10、20）kg；1.4测量对象：汽车底盘测功机驱动力; 最大允许误差：3.5%;测量上限为8232Nm。1.5测量过程：在专用平台上加载砝码，按驱动表测量上限值的20%、40%、60%、80%、和100%读取示值，然后逐级减载砝码，重复进行3次。求取该汽车底盘测功机驱动力示值误差。1.6评定结果的使用符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2. 数学模型 式中： 测功器的示值误差（Nm）； 测功器的测量平均值（Nm）； 标准扭矩值（Nm）； 砝码质量（kg）； g 重力加速度（9.80665m/s2） L 校正臂长度（1113.0mm） 校正臂与水平线的夹角（rad）3. 输入量的标准不确定度评定3.1测功器示值引入的标准不确定度分量3.1.1测量重复性给出的不确定度分量u11选取四会市机动车辆综合性能检测站的汽车底盘测功机检定装置，在标准条件下，对5488Nm点重复测量10次，测量数据xi 及计算结果如下（单位：Nm）： 5480、 5466、 5470、 5475、5468、 5470、 5478、 5467、 5470、 5472， 平均值=5471.6九、检定或校准结果的测量不确定度评定（驱动力）按贝塞尔公式计算实验标准差 S=实验标准差s=4.67kg，n=10，实测时取3次测量的平均值，因此：=1.64Nm3.1.2测功器分辨力量化误差引入的标准不确定度 测功器的分辨力为1Nm，服从均匀分布。故=0.291Nm=0.29Nm。3.2标准扭矩装置引入的标准不确定度3.2.1砝码质量误差引入的标准不确定度 根据测功装置检定规程要求力值砝码允差为0.05%，在扭矩5488Nm时的砝码质量为80kg，砝码允差为800.05%=0.04kg，不确定度区间半宽a=0.04kg，服从均匀分布， 3.2.2校正力臂长度示值误差引入的标准不确定度 校正臂由制造厂家提供，长度为1113.0mm,按检定规程要求校正力臂精度为0.1%，力臂长度误差为0.1%1113.0=1.1130mm，故不确定度区间半宽a=1.1130mm。 3.2.3校正臂与水平线的夹角引入的标准不确定度 由于施加砝码后校正臂下沉，校正臂与水平线产生夹角，导致标准扭矩值的误差。由于夹角很小，不确定度传播系数为为0，此不确定度分量可忽略。 X L九、检定或校准结果的测量不确定度评定（驱动力）4. 合成标准不确定度4.1灵敏系数：数学模型：灵敏系数 ； 近似于0，测功器在1800Nm时所加砝码质量为180kg，故 九、检定或校准结果的测量不确定度评定（驱动力）4.2标准不确定度汇总表标准不确定度一览表序号不确定度来源标准不确定度灵敏系数1测功器示值引入的1.1测量重复性1.64Nm11.64Nm1.2分辨力量化误差0.29Nm10.29Nm2标准扭矩装置引入的2.1砝码质量误差0.023kg-10m2/S2-0.23Nm2.2校准力臂长度示值误差0.000643m-1765.197N-1.14Nm2.3校正臂与水平线的夹角引入004.3合成标准不确定度 5. 扩展不确定度的评定 取k=2,则扩展不确定度 测功器扭矩量程为8232Nm，6. 测量不确定度的报告与表示 汽车底盘测功机驱动力示值误差的测量不确定度为： U=0.1% k=2十、检定或校准结果的验证一、选用汽运集团机动车辆检测站的汽车底盘测功机最大允许误差MPE：1% 编号 000053 二、用两台比对法进行测量不确定度的验证：分别用以本所检定结果和肇庆华尔车辆检测设备有限公司的检定结果进行测量不确定度的验证，结果如下：名称转速扩展不确定本所检定值+0.3%U=0.4%(k=2)市车辆检测设备有限公司的检定值-0.