汽车底盘测功机检定装置测量不确定度评定

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  1、概述
  1.1、测量依据:JJG653-2003《测功装置》计量检定规程
  1.2、环境条件:温度(10~30)℃ 湿度:≤85%RH
  1.3、计量标准:力值砝码、标准测力仪、专用杠杆、转速表
  1.4、被测对象:底盘测功机 (在此只做驱动力测量结果不确定度评定,转速评定不再另做评定)
  1.5、测量过程:将力臂(杠杆)固定在被检测功装置的主滚筒上,把传感器和反力支架等安装好,利用反力支架给传感器和被检测功装置加力,同时读取传感器显示仪表示值和被检测功装置的驱动力显示值,从而建立标准力值和被检测功装置的驱动力显示值的对应关系。
  2、建立数学模型,列出不确定度传播率:
  2.1数学模型
  (1)
  式中:WJ —— 检定点的扭矩示值误差
  FJ —— 检定点3次驱动力示值误差的算术平均值(N)
  F' —— 检定点标准仪表示值(N)
  D —— 测功装置主滚筒直径(mm)
  L —— 测力杠杆等效力臂长度 (mm)
  2.2 不确定度传播率
  由(1)式得到方差
  (2)
  式中: u(Fj)—— 被检测功机示值引入的不确定度分量;
  u(D)—— 滚筒直径D测量误差引入的不确定度分量;
  u(F')—— 标准测力仪引入的不确定度分量;
  u(L)——等效杠桿长度误差引入的不确定度分量;
  传播系数:
  3、标准不确定度的来源及评定
  3.1被检测功机示值误差引入的不确定度u(Fj)主要来源于测功机的测量重复性(其中包含数显仪器的示值量化误差)。
  测功机显示值测量重复性带来的不确定度u1
  下表是在测功机5000N的检测点上等精度重复测量十次的检定值。
  所以单次测量标准差: =2.3N
  在实际测量时,根据规程规定在重复条件下连续测量三次,以三次测量算术平均值作为测量结果,其标准不确定度为:
  自由度:v.1=10-1=9
  所以被检测功机示值误差引入的不确定度为:u(Fj)= u11= 1.3N
  自由度 vi=9
  3.2被检测功机滚筒直径D测量引入的不确定度u(D)
  用游标卡尺检测滚筒直径游标卡尺最大允许误差为0.02mm,其分布为均匀分布,置信因子 ,所以:
  mm
  自由度 v=∞
  3.3标准测力仪引入的不确定度分量
  检定装置中的标准测力仪示值误差是由上级计量部门给出的,其最大允许误差为:
  ±0.3%,在5000N的检定点上其最大允许误差为15N。其引入的误差分布为均匀分布,
  取置信因子 ,得:
  自由度
  3.4测量用测力杠杆的等效力臂长度L的误差引入的不确定度
  检定测功机时,测力杠杆用来放大载荷,其力臂长度经上一级计量标准检测误差为+1.1mm,其分布为正态分布,置信因子k=3,所以:
  其标准不确定度的可靠程度估计为25%,所以:
  自由度
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