便攜式制動性能測試儀校準過程

/ 上海市計量測試技術研究院

0 引言

便攜式制動性能測試儀是GB 7258-2017《機動車運行安全技術條件》和GB 21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》規(guī)定，機動車檢驗檢測機構必備的檢測設備之一。該設備通過記錄車輛制動過程中減速度傳感器輸出的減速度值、制動時間和距離后，計算出車輛制動過程中的平均減速度，用于評價無法上滾筒制動檢驗臺檢驗及經檢驗臺檢驗后制動性能可疑的車輛的制動性能[1]。隨著國家對機動車制動安全性能的重視程度越來越高，國家質檢總局出臺了JJF 1168-2007《便攜式制動性能測試儀》校準規(guī)范[2]，用于檢測機構對便攜式制動性能測試儀進行量值傳遞和計量校準活動，以加強對機動車的安全監(jiān)管力度。

1 校準方法

根據JJF 1168-2007的規(guī)定，便攜式制動性能測試儀的計量校準主要包括外觀、靜態(tài)校準、動態(tài)校準和數據保持。檢測機構利用靜態(tài)校準裝置、水準器進行靜態(tài)校準，利用光學非接觸式速度計進行動態(tài)校準，根據靜態(tài)和動態(tài)兩方面測得的平均減速度（MFDD）來綜合評價便攜式制動性能測試儀的性能。

1.1 靜態(tài)校準

將便攜式制動性能測試儀正確安置在靜態(tài)校準裝置上，利用水準器水平調平，分別在12°、24°、37°、53°、90°等五個校準點檢測該設備的減速度，重復三遍取示值平均值后按兩個減速度范圍計算該設備在上述五個校準點的示值誤差和測量重復性。當減速度值在0～4.90 m/s2時，最大示值誤差：±0.10 m/s2；當減速度值在4.91～9.81 m/s2時，最大示值誤差：±2.0 %，重復性不允許超過最大示值誤差絕對值的二分之一[2]。

在便攜式制動性能測試儀靜態(tài)校準的過程中，按照JJF 1168-2007可以得到校準結果。但根據長期的校準經驗，有許多環(huán)節(jié)需要引起重視[3]。

1）靜態(tài)校準裝置初始放置狀態(tài)及便攜式制動性能測試儀安裝角度要調節(jié)到位。在校準開始前，應利用水準器將靜態(tài)校準裝置調平（不超過一個分度），放置于穩(wěn)定、牢固的工作臺上。另外，將便攜式制動性能測試儀的傳感器指示的車輛前進方向與靜態(tài)校準裝置的角度旋轉軸線垂直，以防示值不準，影響校準結果。

2）對校準數據進行處理時，應分0～4.90 m/s2和4.91～9.81 m/s2兩范圍計算示值誤差和測量重復性，尤其注意前者為絕對允差，后者為相對允差。數據處理時應注意校準結果的示值誤差、測量重復性與不確定度的有效數字保持一致。

3）在鑒別力閾校準過程中，容易忽略在37°的初始角度下兩次旋轉的方向不同，應先正向（37.3°～ 37.4°）旋轉 0.1°，再逆向（36.7°～ 36.6°）旋轉0.1°，檢測鑒別力閾大小[2]。

1.2 動態(tài)校準

將便攜式制動性能測試儀和標準器放置于同一輛性能穩(wěn)定的試驗車輛中，在車輛速度約為30 km/h、50 km/h時，分別進行三次制動試驗并按規(guī)程計算各點、各次測量的平均減速度的示值誤差，根據平均減速度示值誤差評價被校設備的制動性能。充分發(fā)出的平均減速度的最大允差應不大于±5.0%[2]。

在便攜式制動性能測試儀動態(tài)校準的過程中，同樣有一些環(huán)節(jié)需要注意。

1）選取試驗車輛性能、路況、設備安裝位置和角度等要符合規(guī)范要求。應選擇制動性能穩(wěn)定的車輛，在路況良好的車道上直線行駛。正確安裝加速度傳感器，傳感器上的箭頭方向和車行方向一致，傳感器水平安裝并擰緊螺絲以防增大測量誤差，待車輛停穩(wěn)后進行數據采集。另外，進入測試準備狀態(tài)后不能再踩制動踏板[4]。

2）動態(tài)校準時，在車速度約為30 km/h、50 km/h時分別進行三次數據采集，比較標準器和被校便攜式制動性能測試儀的減速度示值。但實際校準時，很難準確將車速控制在理想速度并進行制動校準，最好在上下浮動5 km/h范圍內進行，以減小校準結果的測量不確定度和實驗誤差，提高校準結果的準確性。

3）處理數據時，應保持校準結果和測量不確定度的有效數字一致，并注意單位統(tǒng)一。

2 校準結果的驗證

便攜式制動性能測試儀計量校準過程中，其標準器的量值溯源和傳遞十分重要。然而，在新增該項目校準能力或期間核查等情況時，可以對標準器進行校準結果的驗證，以評價檢測機構在該項目標準器溯源合格的情況下校準結果的準確性。

取上海市計量測試技術研究院的標準器（本裝置）和上一級計量標準（A套）對同一規(guī)格型號的便攜式制動性能測試儀在相同的條件下分別進行靜態(tài)和動態(tài)校準，結果如表1和表2所示。

表1 靜態(tài)校準驗證結果

從表1數據可以看出，數值結果的最大差值為0.03 m/s2（0.5%）。本標準Urel= 0.58%，A套標準裝置Urel= 0.58%，按公式0.5%＜0.8%，計算結果符合要求，故本校準裝置（靜態(tài)減速度示值誤差）的校準結果得到驗證。

從表2數據可以看出，數值結果的最大差值為0.13 m/s2（1.5%）。本標準Urel= 2%，A套標準裝置Urel= 2%，按公式計算結果符合要求，故本校準裝置（動態(tài)減速度示值誤差）的校準結果得到驗證。

表2 動態(tài)校準驗證結果

4 結語

便攜式制動性能測試儀的校準影響該設備量值傳遞的準確性，對于檢驗機構檢測機動車的制動性能極其重要。檢測機構在進行便攜式制動性能測試儀的校準時，還存在許多問題，如操作不規(guī)范、數據處理不準確等。在校準時，檢測機構應嚴格按照國家校準規(guī)范進行，注意靜態(tài)和動態(tài)過程中設備安裝、操作規(guī)范、分段計算允差、數據修約、測量不確定度評定等問題，以保證出具的校準結果準確有效。另外，定期進行標準器的校準結果驗證可以加強檢測機構間的技術交流，保障實驗室校準能力的可靠性。