淺談車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)稱(chēng)重部分的校準(zhǔn)

王文斌

摘 要：車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)是高速動(dòng)車(chē)整車(chē)試驗(yàn)中的一項(xiàng)重要的檢測(cè)設(shè)備，是為檢驗(yàn)動(dòng)車(chē)上所安裝設(shè)備是否均衡、如何配重提供真實(shí)可靠數(shù)據(jù)的。高速動(dòng)車(chē)整車(chē)的均衡性好壞直接影響將來(lái)車(chē)輛在高速運(yùn)行及高速?gòu)澋肋\(yùn)行時(shí)的行車(chē)安全。高速鐵路的運(yùn)行速度由200公里、250公里、300公里至今已經(jīng)提速至350公里，上線試驗(yàn)速度已經(jīng)達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的416公里，大大超過(guò)飛機(jī)的起飛速度。因此，按期及時(shí)對(duì)均衡試驗(yàn)臺(tái)的校準(zhǔn)極其重要。本文所要討論的均衡試驗(yàn)臺(tái)稱(chēng)重部分校準(zhǔn)過(guò)程中，傳統(tǒng)的用標(biāo)準(zhǔn)砝碼做標(biāo)準(zhǔn)器直接檢定的方法所存在的不方便及安全隱患，新校準(zhǔn)方法的優(yōu)點(diǎn)可行性及認(rèn)可。

關(guān)鍵詞：車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)；標(biāo)準(zhǔn)器；方法；可行性及認(rèn)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.219

車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)，雖然不是一個(gè)新生的檢測(cè)設(shè)備，但其重要性隨著鐵路幾次大提速凸顯出來(lái)。整車(chē)的均衡性將直接影響到車(chē)輛在高速行駛中的安全，關(guān)乎成百上千乘客的人身安全及國(guó)家財(cái)產(chǎn)的安全。如此重要設(shè)備的示值準(zhǔn)確與否，關(guān)系重大。

1 車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)的校準(zhǔn)

針對(duì)目前公司使用的幾臺(tái)車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)，在檢定校準(zhǔn)過(guò)程中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，提出以下探討。

1.1 使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)稱(chēng)重部分進(jìn)行檢定存在的問(wèn)題

該試驗(yàn)臺(tái)與傳統(tǒng)的汽車(chē)地中衡、鐵路軌道衡是有較大區(qū)別，它是由八個(gè)獨(dú)立稱(chēng)重的臺(tái)面組成。但是，其稱(chēng)重臺(tái)面極小，滿(mǎn)足不了大噸位的砝碼添加載荷。因此使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼等方法對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行檢定，并不是唯一的方法。

原因：由于該試驗(yàn)臺(tái)由八個(gè)獨(dú)立稱(chēng)重的臺(tái)面組成，單個(gè)稱(chēng)重額定載荷為十噸，也就是說(shuō)，稱(chēng)重臺(tái)面小，額定載荷大，勢(shì)必要用噸量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行檢定。由于稱(chēng)重臺(tái)面小，在加裝臨時(shí)專(zhuān)用輔助臺(tái)面時(shí)，其安裝、拆卸耗時(shí)長(zhǎng)、工作強(qiáng)度大、保證不了標(biāo)準(zhǔn)砝碼的垂直力；在加裝標(biāo)準(zhǔn)砝碼時(shí)，起重吊車(chē)回旋半徑較大，對(duì)相鄰工作臺(tái)位的正常生產(chǎn)作業(yè)有較大的影響。并且在疊加標(biāo)準(zhǔn)砝碼時(shí)，尤其在滿(mǎn)量程時(shí)對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的傳感器造成較大的沖擊過(guò)載，極易損傷傳感器。并且難以確定在稱(chēng)重點(diǎn)的中心位置施力，重復(fù)性很難保證。疊加后，砝碼堆很不穩(wěn)定，安全隱患極大，對(duì)工作人員及設(shè)備易造成嚴(yán)重危害。卸載砝碼亦如此。同時(shí)檢測(cè)用時(shí)過(guò)長(zhǎng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)周期。

1.2 利用高等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器的校準(zhǔn)裝置代替標(biāo)準(zhǔn)砝碼對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)稱(chēng)重部分進(jìn)行校準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)

本校準(zhǔn)裝置是借鑒試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)的施力方法與車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)際情況相結(jié)合而研制的。主要是由經(jīng)過(guò)國(guó)家計(jì)量院檢定合格的高精度測(cè)力傳感器、液壓加載千斤頂、秤重靴、加載連桿、可調(diào)式承重龍門(mén)架等部件組成。

（1）覆蓋精度符合要求：該型號(hào)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)傳感器的精度為≤±0.3%FS，目前使用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器的精度為≤±0.1%FS，滿(mǎn)足要求。

（2）利用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器的校準(zhǔn)裝置對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，可以對(duì)各稱(chēng)重臺(tái)稱(chēng)重面的稱(chēng)重點(diǎn)通過(guò)液壓加載千斤頂依次施加或減小力值的方法對(duì)稱(chēng)重臺(tái)進(jìn)行直接校準(zhǔn)且施力均勻。消除用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)時(shí)加裝工裝后稱(chēng)重點(diǎn)中心位置難確定、易偏移、對(duì)稱(chēng)重傳感器沖擊等問(wèn)題。更接近試驗(yàn)臺(tái)平常稱(chēng)量整車(chē)時(shí)的實(shí)際情況。在拆裝校準(zhǔn)工裝時(shí)更省時(shí)省力，提高校準(zhǔn)工作效率。檢測(cè)人員可隨時(shí)到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保生產(chǎn)進(jìn)度，擺脫對(duì)衡管所標(biāo)準(zhǔn)砝碼的依賴(lài)及校準(zhǔn)時(shí)間不及時(shí)的制約。實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)能力。

（3）經(jīng)在同一時(shí)間段內(nèi)利用衡管所標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定數(shù)據(jù)與用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器校準(zhǔn)裝置對(duì)該試驗(yàn)臺(tái)的檢定校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析：

2 不確定度分析

2.1 由標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量?1

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器最大允許誤差為：0.1%Fs=0.1%×10000㎏=10㎏在測(cè)量過(guò)程中，對(duì)示值的影響符合均勻分布置信因子取k= 標(biāo)準(zhǔn)器最大允許誤差帶來(lái)的不確定度分量為：?1=10㎏∕=5.77㎏。

2.2 由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量?2

車(chē)輛整車(chē)稱(chēng)重均衡試驗(yàn)臺(tái)顯示器的分辨力為5㎏，符合均勻分布，置信因子k=，由分辨力引入的不確定度分量為： ?2=5/2/=1.45㎏。

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量?c

以上各量彼此獨(dú)立，?c= =5.95㎏。

2.4 擴(kuò)展不確定度

取置信因子k=2，則擴(kuò)展不確定度U=5.95×2≈12（㎏）。

2.5 不確定度驗(yàn)證

由2.2.3的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，衡管所用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與本中心用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)裝置測(cè)得值的最大差值為10㎏，即︱y1-y2︱=10㎏。

衡管所標(biāo)準(zhǔn)砝碼最大允差帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：?1=3.3㎏

本中心標(biāo)準(zhǔn)器最大允差帶來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：?2=12㎏

2.6 結(jié)論

經(jīng)不確定度分析得知，本裝置的擴(kuò)展不確定度為12㎏，而公司《均衡稱(chēng)重試驗(yàn)臺(tái)》檢定技術(shù)條件（暫行）等標(biāo)準(zhǔn)的要求，單臺(tái)稱(chēng)誤差為±75㎏。3×12㎏=36㎏﹤75㎏，故本裝置符合量值溯源要求，可以開(kāi)展車(chē)輛整車(chē)均衡稱(chēng)重試驗(yàn)臺(tái)稱(chēng)重校準(zhǔn)工作。