JJF 1193-2008 非接触式汽车速度计校准规范.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F11 9 3-2 0 0 8非接触式汽车速度计校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rN o n-c o n t a c tA u t o m o t i v eS p e e d m e t e r2 0 0 8 0 3 2 4 发布2 0 0 8 0 6 2 4 实施国家质量监督检验检疫总局发布J J F1 1 9 3-2 0 0 8非接触式汽车速度计校准规范厂飞ilC a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o r；F 1 1 9 3 _ 2 8；iN o n c o n t a c tA u t o m o t i v eS p e e d m e t e r一一一一j本规范经国家质量监督检验检疫总局2 0 0 8 年3 月2 4 日批准，并自2 0 0 8 年6 月2 4 目起施行。归口单位：全国法制计量管理计量技术委员会主要起草单位：广西壮族自治区计量检测研究院上海通运汽车科技有限公司山东省计量科学研究院中国计量协会机动车计量检测技术工作委员会参加起草单位：上海机动车检测中心山东科大微机应用研究所有限公司公安部交通安全产品质量监督检测中心浙江省计量科学研究院内蒙古自治区计量测试研究院本规范由全国法制计量管理计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：尹建文(广西壮族自治区计量检测研究院)许基(上海通运汽车科技有限公司)李万升(山东省计量科学研究院)陆俊(广西壮族自治区计量检测研究院)鲍国华(中国计量协会机动车计量检测技术工作委员会)参加起草人：陈建平(上海机动车检测中心)曲明(山东科大微机应用研究所有限公司)李爱民(公安部交通安全产品质量监督检测中心)林峰(浙江省计量科学研究院)郭晓冬(内蒙古自治区计量测试研究院)J J F1 1 9 3-2 0 0 8目录1 范围-(1)2 引用文献(1)3 概述-(1)4 计量特性(1)4 1 速度(1)4 2 距离(1)5 校准条件(2)5 1 环境条件(2)5 2 校准用标准装置(2)6 校准项目和校准方法(2)6 1 用校准装置进行校准(2)6 2 用道路试验校准距离-(4)7 校准结果表达(4)8 复校时间间隔(4)附录A 台架校准装置结构原理(5)附录B 道路试验校准距离(6)附录c 校准证书内容(7)附录D 校准非接触式汽车速度计速度最大允许误差测量结果的不确定度评定(8)3 3 1 1 9 3-2 0 0 8非接触式汽车速度计校准规范1 范围本规范适用于非接触式汽车速度计(以下简称速度计)的校准。2 引用文献J J F1 0 0 1 1 9 9 8 通用计量术语及定义I J F1 0 5 9 1 9 9 9 测量不确定度评定与表示G B T1 2 5 3 4-1 9 9 0 汽车道路试验方法通则使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3 概述速度计是用于测量汽车的行驶速度、行驶距离等参数的计量仪器。采用在汽车上对地安装光电位移式传感器(与地面不接触)，将光照射地面反射斑纹的变化信号转换为电信号，经相应电路处理后显示行驶速度、距离。4 计量特性4 1 速度4 1 1 测量范围5 0k m h 1 8 0 0k m h。4 1 2 分度值不大于0 1k m h。4 1 3 最大允许误差不大于5 0k m h 时：4-0 5k m h；大于5 0k m h 时：1 0。4 1 4 重复性不大于5 0k m h 时：0 5k m h；大于5 0k m h 时：1 0。4 2 距离4 2 1 测量范围1 O m 9 9 9 9 m。4 2 2 分度值不大于0 1 m。4 2 3 最大允许误差不大于3 0 m 时：0。3 m；大于3 0 m 时：1 0。14 2 4 重复性不大于3 0 m 时：0 3 m；大于3 0 m 时：1 0。注：由于校准不判定合格与否，故上述要求仅供参考。5 校准条件5 1 环境条件环境温度：(0 4 0)；湿度：8 5 R H。5 2 校准用标准装置速度计的速度、距离校准采用台架校准装置，距离校准还可以采用道路试验。5。2，】台架校准装置(以下筒称校准装置，结构原理见附录A)计量特性见表1 所示。表1台架校准装置计量特性参数速度距离测量范围5 o ok m h 1 8 0 0 0k m h1 0 0m 9 9 9 9 9m不大于5 0k m h 时：土0 1 0k m h不大于3 0 m 时：0 1 0m最大允许误差大于5 0k m h 时：0 2 大于3 0 m 时：士0 2 5 2 2 道路试验钢卷尺：不小于1 0 0 m，准确度等级级(或同等准确度的其他长度计量器具)。试验道路要求见附录B。6 校准项且和校准方法6 1 用校准装置进行校准6 1 1 速度计的安置按速度计使用说明书的规定，将速度计光电位移传感器固定在校准装置上，并进行预热。6 1 2 速度校准6 1 2 1校准点：1 0k m h，3 0k m h，6 0k m h，9 0k m h，1 2 0k m h，1 8 0k m h6 个点，其对应序号为i=1，2，6。6 1 2 2 测量范围及分度值的检查校准装置与速度汁均簧于速度检测状态。速度至1 8 0k m h，观察速度计显示是否正常，6 t 2 3 最大允许误差调节校准装置速度至5k m h，逐步调大检查其测量范围及分度值。将校准装置的速度分别调节到约1 0k m h，3 0 k m h，6 0 k m h，9 0k m h，1 2 0k m h，1 8 0k m h，稳定后，分别读取速度计的速度示值。重复测量3 次，按公式(1)、(2)计算示值误差。2J J F1 1 9 3-2 0 0 8a)校准装置速度不大于5 0k m h 时：。一讧一o A：(1)式中：色第i 测量点时，速度计的速度示值误差(i 一1，2)，k m h；面：第i 测量点时，速度计3 次速度示值的平均值，k m h；”。，第i 测量点时，校准装置的速度示值，k m h。b)校准装置速度大于5 0k m h 时：瓯一坠二坠1 0 0(2)可A i式中：乱第i 测量点时，速度计的速度示值误差(i 一3，4，5，6)。6 1 2 4 重复性按公式(3)、(4)计算速度的重复性。a)校准装置速度不大于5 0k m h 时：九一口。一u 一。(3)式中：心第i 测量点时，速度计的速度示值重复性(i 一1，2)，k m h；7)i m a x 第i 测量点时，速度计3 次速度示值中的最大值，k m h；w。第i 测量点时，速度计3 次速度示值中的最小值，k m h。b)校准装置速度大于5 0 k m h 时：h 一_ V m a x-O l m i a 1 0 0(4)U?式中：n 第i 测量点时，速度计的示值重复性(i 一3，4，5，6)。6 1 3 距离校准6 1 3 1 校准点：2 5 m，0 0 m，其对应序号为i 一1，2，共2 个点。6 1 3 2 测量范围及分度值的检查校准装置与速度计均置于距离检测状态，观察速度计距离显示是否正常，检查其测量范围及分度值。6 1 3 3 最大允许误差校准距离2 5 m 时，校准装置速度设置为3 0k m h；校准距离1 0 0m 时，校准装置速度设置为1 0 0k m h。速度稳定后，保证校准装置与速度计同步计量距离，并读取校准装置及速度计距离示值。每个校准点重复测量3 次。按公式(5)、(7)计算速度计的示值误差。a)距离不大于3 0m 时：3。一A s 3(5)J=1式中：。距离不大于3 0m 时，速度计的距离示值误差，m；。距离不大于3 0m、第j 次测量时，速度计的距离示值误差(J 一1，2，3)，m。按公式(6)计算：5 一S，一S A，(6)0J J F1 1 9 3-2 0 0 8式中：s，第j 次测量时，速度计的距离示值，m；S 第j 次测量时，校准装置的距离示值，m。b)距离大于3 0 m 时：3如一3 s,3J=1式中：如距离大于3 0m 时，速度计的距离示值误差，；熬距离大于3 0m、第j 次测量时，速度计的距离示值误差以按公式(8)计算：以一挲1 0 0 o 6 1 3 4 重复性(7)(J 一1，2，3)。(8)按公式(9)、(1 0)计算速度计的距离示值重复性。a)距离不大于3 0m 时：九。一s 一5 m m(9)式中：九。距离不大于3 01 2 1 时，速度计距离示值重复性，m I；。距离不大于3 0m 时，速度计的3 次距离示值误差中的最大值，I T I；。距离不大于3 0m 时，速度计的3 次距离示值误差中的最小值，m。b)距离大于3 0m 时：飞=6 s 一如m m(1 0)式中：n。距离大于3 0m，速度计距离示值重复性，；占。距离大于3 0m，速度计的3 次距离示值误差中的最大值；以距离大于3 0m，速度计的3 次距离示值误差中的最小值。6 2 用道路试验校准距离详见附录B。7 校准结果表达经校准的速度计，出具校准证书或校准报告，内容详见附录C。8 复校时问间隔根据速度计的使用状况由用户自定，建议复校时间间隔为1 年。4的F1 1 9 3-2 0 0 8附录A台架校准装置结构原理A 1同步齿形带式校准装置的结构原理外接转速控制系统旷非=翩器编码器齿轮图A 1同步齿带式校准装置校准非接触式汽车速度计原理示意图齿带表面模拟路面，其速度”“按公式(A 1)计算：”A 一6 0 1 0 6 D n式中：”“校准装置的速度示值，k m h；7 c 圆周率3 1 4；D 齿轮加齿带的直径，m m；”齿轮的转速，r m i n。n 按公式(A 2)计算：n 一6 0 h式中：卜编码器输出的脉冲频率，H z；目编码器每圈输出的脉冲数。其距离S 一按公式(A 3)计算：S A 一1 1 0 _ 3 7 c D 岸口式中：S n 校准装置的距离示值，m；“在计量距离的时间内编码器累计输出的总脉冲数。A 2 转鼓式校准装置的结构原理转鼓非接触式汽车速度计传感器编码器(A 1)(A 2)(A 3)图A 2 转鼓式校准装置校准非接触式汽车速度计原理示意图转鼓表面模拟路面，其速度V A 按公式(A 1)计算，其距离s“按公式(A3)计算。n l g1 1 9 3-2 0 0 8附录B道路试验校准距离B 1 试验道路要求试验道路应符合G B T 1 2 5 3 4-1 9 9 0 汽车道路试验方法通则中的第3 6 条要求。B 2 校准方法在平直路面上，分别在2 5m、1 0 0m 的两端作标志。将速度计按使用说明书要求安装。保证车辆沿直线方向前进，速度计分别在2 5m、1 0 0I T I 两端计量距离，各测量距离重复测量3 次。按公式(B 1)、(B 3)计算速度计示值误差，按公式(B 2)、(B 4)计算速度计示值重复性。a)距离不大于3 0m 时：s S S A(B 1)式中：。距离不大于3 0m 时，速度计示值误差，m；S 速度计3 次示值的平均值，m；S。标准距离值，m。心。一S 一S。i。(B 2)式中：r a 距离不大于3 0m 时，速度计的示值重复性，m；s 速度计3 次示值中的最大值，I T I；S 速度计3 次示值中的最小值，1 2 1。b)距离大于3 0m 时：如一挚l O O(B 3 o A式中：如距离大于3 0I T l 时，速度计示值误差，。CCh，一!=_ 兰1 0 0 2“O(1”：5。4)如，一=一 l L J uL 4，S式中：“距离大于3 0m 时速度计的示值重复性，。6n F1 1 9 3-2 0 0 8附录C校准证书内容校准证书的内容应排列有序，格式清晰，至少应包括以下内容：1 标题：校准证书；2 实验室名称和地址；3 进行校准的地点(如果不在实验室内进行校准)；4 证书或报告编号、页码及总页数；5 送校单位的名称和地址；6 被校准仪器名称：非接触式汽车速度计；7 被校非接触式汽车速度计的制造商、型号规格及编号；8 校准所使用的计量标准名称、溯源性及有效性说明；9 本规范的名称及编号和对本规范的任何偏离、增加或减少的说明；1 0 校准时的环境情况；1 1 校准项目的校准结果；1 2 校准结果的测量不确定度；1 3 校准人签名，核验人签名，批准人签名；1 4 校准证书签发日期；1 5 复校时间间隔的建议；1 6 未经校准实验室书面批准，不得部分复制校准证书。J J F1 1 9 3-2 0 0 8附录D校准非接触式汽车速度计速度最大允许误差测量结果的不确定度评定D 1 测量方法速度计的校准是以速度计光电位移传感器照明校准装置移动的同步齿形带并接受反射光斑。被校速度计速度示值与校准装置显示的同步齿形带平移速度标准值相比较，以确定速度计速度示值的正确性。D 2 数学模型速度大于5 0k m h 时(测量点为6 0k m h)的示值误差8 一旦一1口A式中：8 速度示值误差；亏速度计的3 次速度示值的平均值，k m h；”。校准装置速度示值，k m h。D 3 方差和灵敏系数C 1 一嘉一i 1 一丽1h k m b；咖口AU一筹一蠹一丽1hkmA；d u剐AO U承鼬一(去)2 以劫+(一云)2“2c 讯，一(击)2 扩e 动+(一击)2 以锻，D 4 输入量的不确定度来源(1)被校速度计速度示值(测量结果重复性)(去)州面)一(志)州面，一“一(2)被校速度计速度示值(数显量化误差)(去)以舌，一(志)以盯，一“。(3)校准装置速度准确度引入误差(一责)“c V A，一(志)姒V A，D 5 输入量的标准不确定度的评定(1)。被校速度计速度示值(测量结果重复性)的标准不确定度的评定被校速度计速度示值”估计值的不确定度主要来源于速度计的测量结果重复性及数显仪器的示值量化误差。测量结果重复性可以通过连续测量得到的测量列，采用A 类方法进行评定。在被校速度计及校准装置正常工况条件下，校准装置显示5 9 9 6k m h 时，被校速度计等精度重复测量l o 次，单次实验标准差s(v：)RJ J F1 1 9 3-2 0 0 8薹巫 Jn 一1实际测量时，在重复条件下连续测量3 次，果，则可得标准不确定度为=0 0 5 2k m h以3 次测量的算术平均值作为测量结U 1(面)一s(u，)3 0 0 3 0k m h自由度v A l O 一1 9。(2)被校速度计速度示值估计值(数显量化误差)的标准不确定度评定被校速度计数显式的分辨力为0 1k m h，其量化误差以等概率分布(矩形分布)落在半宽度为(o 1k m h)2=0 0 5k m h 的区间内。考虑其引入的标准不确定度为“2(百)一0 0 5k m h 3 0 0 2 9k m h自由度巩一。(3)校准装置速度准确度估计值的标准不确定度的评定根据规范规定，校准装置在检测速度大于1 0k m h 时的速度示值误差为_-4-0 2，在速度5 9 9 6k m h 时的误差为0 2 V 0 5 9 9 6k m h 一0：1 2k m h。按均匀分布计，引入的标准不确定度为“(口A)一0 1 2k m h 3 0 0 6 9k m h估计该标准不确定度7 5 可靠，故自由度一丢 掣 一丢 学 一一sD 6 输出量的标准不确定度分量一览表输入量估计值的标准不确定度评定自由度输出量估计值的标准不确定度分量序号来源符号数值符号数值符号灵敏系数C：C。“(z)1测量结果重复性“(面)o 0 3 0k m h9U A1 6 0h k m0 0 5 2数显量化误差”2(豇)o 0 2 9k i n h“l1 6 0h k m0 0 5 3校准装置准确度u(v A)0 0 6 9k m h8“21 6 0h k m0 1 2 注：上述计算按速度测量点”为5 9 9 6k m h 计算输出量的标准不确定度。D 7 合成标准不确定度的评定由于各标准不确定度分量相互无关，故合成标准不确定度为2。(8)一“X+U +U；一0 1 4 有效自由度U：(d)(O 1 4)4，。“一i 趸一互亟雯j 互亟雯j 互亘雯_ 1 4厶v 9。8D 8 扩展不确定度的评定的F1 1 9 3-2 0 0 8按置信概率p=o 9 5，有效自由度蚶f 一1 4，查t 分布表，得k 一2，1 4，故扩展不确定度为U 9 5 一k“。(d)一2 1 4 0 1 4 一0 3 0 D 9 测量不确定度的报告校准速度计速度最大允许误差测量结果的不确定度为U。s=0 3 0 1 0