汽車底盤測功機檢定裝置測量不確定度評定

黃永

1、概述

1.1、測量依據：JJG653-2003《測功裝置》計量檢定規程

1.2、環境條件：溫度（10～30）℃ 濕度：≤85%RH

1.3、計量標準：力值砝碼、標準測力儀、專用杠桿、轉速表

1.4、被測對象：底盤測功機 （在此只做驅動力測量結果不確定度評定，轉速評定不再另做評定）

1.5、測量過程：將力臂（杠桿）固定在被檢測功裝置的主滾筒上，把傳感器和反力支架等安裝好，利用反力支架給傳感器和被檢測功裝置加力，同時讀取傳感器顯示儀表示值和被檢測功裝置的驅動力顯示值，從而建立標準力值和被檢測功裝置的驅動力顯示值的對應關系。

2、建立數學模型，列出不確定度傳播率：

2.1數學模型

（1）

式中：WJ —— 檢定點的扭矩示值誤差

FJ —— 檢定點3次驅動力示值誤差的算術平均值（N）

F' —— 檢定點標準儀表示值（N）

D —— 測功裝置主滾筒直徑（mm）

L —— 測力杠桿等效力臂長度 （mm）

2.2 不確定度傳播率

由（1）式得到方差

（2）

式中： u（Fj）—— 被檢測功機示值引入的不確定度分量；

u（D）—— 滾筒直徑D測量誤差引入的不確定度分量；

u（F'）—— 標準測力儀引入的不確定度分量；

u（L）——等效杠桿長度誤差引入的不確定度分量；

傳播系數：

3、標準不確定度的來源及評定

3.1被檢測功機示值誤差引入的不確定度u（Fj）主要來源于測功機的測量重復性（其中包含數顯儀器的示值量化誤差）。

測功機顯示值測量重復性帶來的不確定度u1

下表是在測功機5000N的檢測點上等精度重復測量十次的檢定值。

所以單次測量標準差： =2.3N

在實際測量時，根據規程規定在重復條件下連續測量三次，以三次測量算術平均值作為測量結果，其標準不確定度為：

自由度：v.1=10-1=9

所以被檢測功機示值誤差引入的不確定度為：u（Fj）= u11= 1.3N

自由度 vi=9

3.2被檢測功機滾筒直徑D測量引入的不確定度u（D）

用游標卡尺檢測滾筒直徑游標卡尺最大允許誤差為0.02mm，其分布為均勻分布，置信因子 ，所以：

mm

自由度 v=∞

3.3標準測力儀引入的不確定度分量

檢定裝置中的標準測力儀示值誤差是由上級計量部門給出的，其最大允許誤差為：

±0.3%，在5000N的檢定點上其最大允許誤差為15N。其引入的誤差分布為均勻分布，

取置信因子 ，得：

自由度

3.4測量用測力杠桿的等效力臂長度L的誤差引入的不確定度

檢定測功機時，測力杠桿用來放大載荷，其力臂長度經上一級計量標準檢測誤差為+1.1mm，其分布為正態分布，置信因子k=3，所以：

其標準不確定度的可靠程度估計為25%，所以：

自由度endprint