出租汽車計價器使用誤差的測量結果不確定度評定

摘 要:根據JJG517-2009《出租車計價器檢定規程》和JJF1033-2001計量標準考核規范的要求，對出租汽車計價器進行測量不確定度的評定，并針對測量標準不確定度分量的來源進行分析闡述自己的觀點。

關鍵詞:出租車計價器 不確定度及不確定度分量 評定

中圖分類號:U469文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0240-02

1 測量方法(依據JJG517-2009《出租汽車計價器檢定規程》)

出租汽車計價器使用誤差是在一種驅動式的，模擬汽車在地面行駛并測量行駛距離的檢定裝置上測得。檢定時，將計價器顯示金額跳變所代表的距離數值與檢定裝置計數器所顯示的距離示值相比較，得出計價器使用誤差值的大小，即被檢設備使用誤差值等于被檢設備顯示金額跳變所代表的距離與檢定裝置計數器所對應顯示的相對真值之差。

2 數學模型

δ=D-Ds(1+е)=D -Ds-Ds·e

式中:δ為被檢計價器的使用誤差;

D為計價器顯示金額跳變所代表的汽車行駛距離;

Ds為計價器檢定裝置計數器對應顯示的相對真值;

е為輪胎修正值。

3 方差和傳播系數

依:

有:

=c 2(D)u 2(D)+c 2(Ds)u2(Ds)+c 2(e)u 2(e)

其中傳播系數:c(D)==1

c(Ds)=≈-1;

c(e)==-D s。

4 標準不確定度一覽表(表1)

5 計算分量標準不確定度

5.1 人為因素引入的不確定度分量

由于計數是在計價器顯示金額的跳變瞬間讀取，檢定人員觀察跳變時的視覺、聽覺、手動滯后等因素，造成采樣數據的不準確，統計人員中的不同情況平均誤差為2～3r(1m/r)，一般按最短起算距離2000m算其相對誤差為:

2.5/2000=0.125%

在測量范圍內有相等的出現概率:

=0.125%/=0.072%

估計其具有50%的可靠性，故自由度為:

=(1/2)×(50%)-2=2

5.2 由測量重復性得到的分量

測量重復性是計價器本身受到其有關因素的影響和檢定裝置本身顯示值的變化引起，用檢定裝置檢定同一國內裝有同一計價器的車輛10次，得出標準偏差最大不超過0.84r(即0.84轉)，按最短起算距離2000m計算最大相對偏差為:

s=0.84/2000=0.042%

=s=0.042%

=10-1=9

與計價器有關的不確定度分量為:

=+

==0.083%

自由度為:

=(0.083%)4/[(0.072%)4/2+(0.042%)4/9]=3

5.3 由檢定裝置計數器的極限誤差0.1%±1r引起的不確定度分量

按最短起算距離2000m計算，為:

(2+1)/2000=0.15%

該誤差屬于均勻分布，故:

=0.15%/=0.086%

具有25%的可靠性，故其自由度為:

=(1/2)×(25%)-2=8

5.4 檢定裝置主滾輪直徑測量極限誤差0.2%，屬于正態分布，故:

=0.2%/2.3=0.085%

具有10%的可靠性，故其自由度為:

=(1/2)×(10%)-2=50

與檢定裝置有關不確定度分量為:

=+

==0.12%

自由度為:

=(0.12%)4/[(0.086%)4/8+(0.085%)4/50]=26

5.5 輪胎修正值測量誤差引起的不確定度

輪胎修正值為:

e=A/B-1

式中:A——為主滾輪上測量出的左右驅動輪胎轉5r的平均值，m;

B——為地面上測量出的左右驅動輪胎轉5r的平均值，m;

同樣的道理:

=c2(A)+c2(B)

c(A)==1/B

c(B)==-A/B2

A值測量是在1m情況下測量，其極限誤差為:

0.1mm/1000mm=0.01%

B值測量是在10m情況下測量，其極限誤差為:

1.3mm/1000mm=0.013%

屬于均勻分布，故=0.01%/，=0.013%/，代入上式可求出:

=(1/B)2+(-A/B2)2

由于A與B近似相等，故:

=(1/B)

=(1/B)×0.01%

其具有15%的可靠性，故:

=(1/2)×(15%)-2=22

6 合成不確定度

=()2+()2+()2

=+(-1)2+(-Ds)2

因為Ds=A≈B，則有:

(δ)==0.15%

7 有效自由度

=(0.15%)4/[(0.083%)4/3+(0.12%)4/26+(0.01%)4/22]=21

0.95(21)=2.09

8 擴展不確定度

U0.95=p()·c(δ)

=t0.95(21)·c(δ)

=2.09×0.15%

=0.31%

參考文獻

[1]白雪.計量測試技術，2007，2.

[2]李慎安編著.測量結果不確定度的估計和表達[M].中國計量出版社，1997，5.

[3]陳奕欽.測量不確定度“，93國際指南”應用舉例[M].中國計量出版社，1998，2.

[4]ISO等.GuidetotheExpressionofuncertaintyinmeasurement，1993.