出租汽車計(jì)價(jià)器使用誤差檢定的測(cè)量不確定度分析

朱春燕 ZHU Chun-yan

（百色市計(jì)量測(cè)試研究所，百色 533000）

（Measurement and Testing Institute of Baise City，Baise 533000，China）

1 概述

1.1 測(cè)量依據(jù) JJG517－2009《出租汽車計(jì)價(jià)器檢定規(guī)程》、JJF1059-2011《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》。

1.2 環(huán)境條件 溫度 (20±10)℃。濕度不大于85%RH,驅(qū)動(dòng)輪胎氣壓左右均為0.30MPa。

1.3 測(cè)量方法 將調(diào)整好參數(shù)的計(jì)價(jià)器安裝于出租汽車上，連同車輛一道依據(jù)規(guī)程規(guī)定使用誤差的檢定方法進(jìn)行測(cè)量。在起程點(diǎn)1.5km處當(dāng)計(jì)價(jià)器金額顯示值遞增的時(shí)刻對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)數(shù)器顯示值進(jìn)行取樣作為測(cè)量數(shù)據(jù)，共取三次。

1.4 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置參數(shù) 主滾輪周長(zhǎng)誤差：不超過(guò)0.2%；主滾輪轉(zhuǎn)數(shù)相對(duì)誤差誤差不超過(guò)0.1%；車速40km/h，車速誤差不超過(guò)3km/h；計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)分辨力為0.1m。

1.5 受測(cè)計(jì)價(jià)器參數(shù) 編號(hào)：17452；最小分度值：0.1km

2 數(shù)學(xué)模型

式中：DW—使用誤差，%；D—計(jì)價(jià)器起程值，m；C—輪胎修正值，%；Jd—計(jì)價(jià)器使用誤差檢定標(biāo)準(zhǔn)裝置的實(shí)測(cè)值，m。

3 各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以百色市出租車現(xiàn)行的起步公里數(shù)為1.5km，按此作為使用誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定。

3.1 起步計(jì)程值D的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 起程值D的不確定度有兩方面，一是被檢計(jì)價(jià)器對(duì)1.5km起程信號(hào)的反應(yīng)敏捷度，主要取決于計(jì)價(jià)器的分辨率；二是檢定員的反應(yīng)靈敏度。

即0.5個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)里程為1.56m。

在實(shí)際檢定過(guò)程中，要求檢定員在觀測(cè)到計(jì)價(jià)屏的計(jì)程值到達(dá)檢定點(diǎn)的變價(jià)瞬間時(shí)，立即按下遙控器的“采樣鍵”，使計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)記錄下采樣值，但由于檢定員要作出反應(yīng)需要時(shí)間，不可能很精確做到變價(jià)和采樣同步，由于操作人員反應(yīng)能力和熟練度的不同，作出反應(yīng)的時(shí)間也有所不同，正常情況下，估算滯后時(shí)間最大值為0.5s，取平均滯后時(shí)間為 0.3s，滯后區(qū)間為(0.3±0.2)s。

按照檢定規(guī)程檢定車輛時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)速度為40km/h，對(duì)應(yīng)為 11.1m/s。

對(duì)應(yīng)滯后的里程為(3.33±2.22)m，半寬為 2.22m，在區(qū)間內(nèi)可認(rèn)為服從均勻分布，包含因子，按B類方法評(píng)定。則

估計(jì)其可靠程度為85%，即vD2=22

故輸入量D的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2 測(cè)量起步計(jì)程值標(biāo)準(zhǔn)裝置Jd的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，主要有以下幾個(gè)分量：

一是標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置引入的不確定度分量，其中有：①由滾輪轉(zhuǎn)速誤差引入的；②由滾輪周長(zhǎng)誤差引入的；③由計(jì)數(shù)分辨率引入的。

二是測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量。反映檢定員對(duì)變價(jià)時(shí)按下“采樣鍵”滯后時(shí)間的分布情況，對(duì)于同一個(gè)檢定員，在一小段時(shí)間內(nèi)，檢定員的精神狀態(tài)和注意力集中程度致使其反應(yīng)的時(shí)間不那么一致，導(dǎo)致重復(fù)性離散分布。uD2反應(yīng)不同的操作者或同一操作者在不同的精神狀態(tài)下或不同熟練程度時(shí)所導(dǎo)致的采樣反應(yīng)時(shí)間不一致。因此將重復(fù)性與uD2作不相關(guān)處理。此外，環(huán)境、設(shè)備等因素對(duì)重復(fù)性有一定的影響，可認(rèn)為與uD2是不相關(guān)。

按溯源到上級(jí)機(jī)構(gòu)的檢定證書(shū)，滾輪轉(zhuǎn)數(shù)的誤差為+0.1%。按k值320，起程1.5km，滾輪實(shí)際周長(zhǎng)1m進(jìn)行計(jì)算，并按均勻分布考慮均勻分布，包含因子，按B類方法評(píng)定。

可信程度90%，即uJd1=50

按溯源到上級(jí)機(jī)構(gòu)的檢定證書(shū)，該標(biāo)準(zhǔn)主滾輪周長(zhǎng)相對(duì)誤差：+0.2%，在區(qū)間內(nèi)認(rèn)為服從均勻分布，包含因子k=，按B類方法評(píng)定。

1.5km起程值計(jì)算其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

可信程度90%，即vJd2=50

本標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)數(shù)分辨率為0.1m，由其引入的誤差區(qū)間半寬為0.05m，按均勻分布考慮，包含因子，按B類方法評(píng)定。由此引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

可信程度可認(rèn)為100%，即vJd3=∞

由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量用A類評(píng)定法，我們對(duì)受檢計(jì)價(jià)器的1.5km起程點(diǎn)用標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行連續(xù)10次檢測(cè)，得到表1數(shù)據(jù)。

表1 （單位：m）

故輸入量Jd的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.3 輪胎修正值C的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 輪胎修正值大小受汽車載重、輪胎的型號(hào)、氣壓、花紋、新舊程度及摩擦等因素的影響。當(dāng)汽車載重大時(shí)，輪胎的變形也增大。輪胎壓在地面上時(shí)的接觸變形情況和在檢定裝置滾輪上的變形不同，壓在路面的變形較小，而壓在滾輪上的變形較大，從而引起車輪實(shí)際半徑的變化不同，測(cè)定輪胎修正值的方法是分別測(cè)出輪胎在地面上和在滾輪上轉(zhuǎn)動(dòng)5周的里程，從而計(jì)算出修正值，而在實(shí)際的工作中，要精準(zhǔn)的測(cè)量出這些值有一定的困難。

實(shí)際工作中，輪胎修正值的大小與輪胎型號(hào)規(guī)格等關(guān)系不大，只有氣壓的大小對(duì)其有一定的影響，充氣量少，影響越大。實(shí)際檢測(cè)中，一般輪胎修正值均取為-0.5%，則不確定度區(qū)間半寬為0.5%。考慮為均勻分布，輪胎修正值C的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

可信度取80%，則vc=12

此外，輪胎的新舊摩擦程度，對(duì)測(cè)量出的使用誤差造成一定的影響，磨損愈嚴(yán)重，使用誤差愈往正向偏離.偏離值可達(dá)1%以上。對(duì)于新的輪胎，我們選取誤差為（-1.0--2.0）%為最佳，而對(duì)于已磨損較嚴(yán)重的，則建議營(yíng)運(yùn)者更換新胎。盡可能保持營(yíng)運(yùn)車輛計(jì)價(jià)器在其有效期內(nèi)不超差。

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量分別為：

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 擴(kuò)展不確定度

取置信概率為P=0.95

查 t分布表：k=t95(23)≈2.07

擴(kuò)展不確定度：U=k×uDW=0.75%

6 測(cè)量結(jié)果報(bào)告

測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U=0.75%，p=0.95，veff=29

[1]朱慶科.測(cè)量不確定度評(píng)定方法[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化,2003（07）.

[2]張曄.出租汽車計(jì)價(jià)器使用誤差檢定結(jié)果不確定度評(píng)定[J].中國(guó)計(jì)量,2013（09）.

[3]尹寧.出租汽車計(jì)價(jià)器使用誤差檢定的測(cè)量不確定度評(píng)定[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2011（08）.