JJF 1486-2014 非接触式汽车速度计校准装置校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 8 62 0 1 4非接触式汽车速度计校准装置校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC a l i b r a t i o nD e v i c e so fN 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 s 2 0 1 4-0 8-2 5发布2 0 1 4-1 1-2 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布非接触式汽车速度计校准装置校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rC a l i b r a t i o nD e v i c e so fN 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 sJ J F1 4 8 62 0 1 4 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市汽车运输科学技术研究所 参加起草单位:上海机动车检测中心淄博赛格电子有限公司淄博创宇电子有限公司 本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会负责解释J J F1 4 8 62 0 1 4本规范主要起草人:陆 俊(广西壮族自治区计量检测研究院)许 基(上海市汽车运输科学技术研究所)全付付(广西壮族自治区计量检测研究院)参加起草人:陈建萍(上海机动车检测中心)余 挺(广西壮族自治区计量检测研究院)邱 峰(淄博赛格电子有限公司)王茂林(淄博创宇电子有限公司)J J F1 4 8 62 0 1 4目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 校准装置工作面(1)3.2 线速度(1)3.3 线距离(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 线速度(2)5.2 线距离(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(3)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 基本要求(3)7.3 线速度(3)7.4 线距离(5)8 校准结果的表达(6)9 复校时间间隔(6)附录A 速度-时间法校准线距离示值误差(7)附录B 非接触式汽车速度计校准装置校准记录(9)附录C 校准证书内页内容(1 0)附录D 非接触式汽车速度计校准装置线速度示值误差测量结果的不确定度评定(1 1)J J F1 4 8 62 0 1 4引 言 本规范以J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示为基础性系列规范,以J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则规定的规则进行编写。本规范的技术要求和方法参考了J J G3 2 62 0 0 6 转速标准装置、J J G7 3 82 0 0 5 出租汽车计价器标准装置、J J F1 1 9 32 0 0 8 非接触式汽车速度计校准规范。本规范为首次制定。J J F1 4 8 62 0 1 4非接触式汽车速度计校准装置校准规范1 范围本规范适用于同步齿形带式和滚筒式非接触式汽车速度计校准装置(以下简称校准装置)的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J F1 1 9 32 0 0 8 非接触式汽车速度计校准规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 校准装置工作面 w o r k i n gs u r f a c e f o rc a l i b r a t i n gd e v i c e用于校准非接触式汽车速度计的工作区域。3.2 线速度 l i n e a r s p e e d校准装置工作面移动的速度。3.3 线距离 l i n e a rd i s t a n c e校准装置工作面移动的距离。4 概述校准装置用于校准非接触式汽车速度计。根据其结构原理可分为同步齿形带式和滚筒式两种形式(见图1、图2)。图1 同步齿形带式校准装置原理示意图1J J F1 4 8 62 0 1 4图2 滚筒式校准装置原理示意图其工作原理是通过同步齿形带工作面或滚筒工作面模拟移动路面,转速传感器将机械旋转量转变为电脉冲信号,经计算机处理,显示标准线速度和线距离。5 计量特性5.1 线速度5.1.1 测量范围:一般为(5.0 01 8 0.0 0)k m/h。5.1.2 示值误差不大于5 0k m/h时:一般不超过0.1 0k m/h;大于5 0k m/h时:一般不超过0.2 0%。5.1.3 重复性不大于5 0k m/h时:一般不超过0.0 5k m/h;大于5 0k m/h时:一般不超过0.1 0%。5.2 线距离5.2.1 测量范围:一般为(1.0 09 9 9.9 9)m。5.2.2 示值误差不大于3 0m时:一般不超过0.0 6m;大于3 0m时:一般不超过0.2 0%。5.2.3 重复性不大于3 0m时:一般不超过0.0 3m;大于3 0m时:一般不超过0.1 0%。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(04 0);2J J F1 4 8 62 0 1 46.1.2 相对湿度:8 5%;6.1.3 校准应在周围的污染、振动、电磁干扰对校准结果无影响的环境下进行。6.2 测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表1。表1 测量标准及其他设备名 称测量范围最大允许误差/准确度等级/测量不确定度长量爪游标卡尺或其他长度量具(03 0 0)mm分度值0.0 2mmMP E:0.0 4mm(015 0 0)mm分度值0.0 5mmMP E:0.1 4mm转速频率仪转速:(1 03 00 0 0)r/m i n转数:(19 99 9 9)r转速:Ur e l51 0-4转数:MP E:(读数11 0-4)数字式电秒表(0.0 0 0199 9 9.9)s时基准确度A11 0-4MP E:(读数A+测量时选用的时基)7 校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表2。表2 校准项目一览表序 号校准项目1基本要求2线速度3线距离7.2 基本要求7.2.1 同步齿形带式校准装置7.2.1.1 观察校准装置的反射面(如图1所示的同步齿形带工作面)应大于非接触式汽车速度计传感器要求的成像面积;7.2.1.2 用长量爪游标卡尺或其他长度量具测量同步齿轮加同步齿形带的直径3次,每次测量要使同步齿轮旋转约1 2 0,取3次测量的平均值D作为直径实测值。7.2.2 滚筒式校准装置7.2.2.1 观察校准装置的反射面应大于非接触式汽车速度计传感器要求的成像面积;7.2.2.2 用长量爪游标卡尺或其他长度量具测量滚筒的直径3次,每次测量要使滚筒旋转约1 2 0,取3次测量的平均值D作为直径实测值。7.3 线速度7.3.1 测量范围的检查3J J F1 4 8 62 0 1 4校准装置调至线速度检测状态。调节校准装置线速度至5k m/h,逐步调大线速度至1 8 0k m/h,检查校准装置的线速度测量范围。7.3.2 建议校准点: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/h。7.3.3 示值误差在安装有转速传感器的同步齿轮(同步齿形带式校准装置)或滚筒(滚筒式校准装置)端面的适当位置粘贴反光标记,校准装置处于线速度检测状态,将校准装置的线速度示值分别调节到建议校准点,待线速度稳定后,将转速频率仪调至转速挡并将其光电头对准反光标记处,读取转速频率仪的转速示值n,重复测量3次,取3次测量的平均值n作为转速实测值,将n代入公式(1)计算线速度标准值的平均值V0,按公式(2)、公式(3)计算校准装置的线速度示值误差。V0=Dn(1)式中:V0 线速度标准值的平均值,k m/h;圆周率,取3.1 4 16;D 校准装置的直径实测值,mm;n 转速实测值,r/m i n。a)线速度不大于5 0k m/h时:Vi=Vi-V0i(2)式中:Vi 在第i校准点时,校准装置的线速度示值误差,k m/h(i=1,2);Vi 在第i校准点时,校准装置的线速度示值,k m/h;V0i 在第i校准点时,线速度标准值的平均值,k m/h。b)线速度大于5 0k m/h时:Vj=Vj-V0jV0j1 0 0%(3)式中:Vj 在第j校准点时,校准装置的线速度示值误差,%(j=1,2,3,4);Vj 在第j校准点时,校准装置的线速度示值,k m/h;V0j 在第j校准点时,线速度标准值的平均值,k m/h。7.3.4 示值重复性线速度在不大于5 0k m/h和大于5 0k m/h区间各选一个测量点,按7.3.3重复测量线速度标准值6次,代入公式(4)、公式(5),计算示值重复性。s(V)=6i=1V0i-V0()25(4)式中:s(V)校准装置的线速度示值单次测量实验标准差,k m/h;V0i 6次测量中第i次测量时的线速度标准值,k m/h;4J J F1 4 8 62 0 1 4V0 6次线速度标准值的平均值,k m/h;R S D(V)=s(V)V01 0 0%(5)式中:R S D(V)校准装置的线速度示值相对标准差,%;s(V)校准装置的线速度示值单次测量实验标准差,k m/h;V0 6次线速度标准值的平均值,k m/h。线速度不大于5 0k m/h时示值重复性以s(V)表示;线速度大于5 0k m/h时示值重复性以R S D(V)表示。7.4 线距离7.4.1 测量范围的检查校准装置置于距离检测状态。校准装置线速度调节至1 0k m/h,进行距离检测,观察校准装置显示是否正常,检查校准装置的线距离测量范围。7.4.2 建议校准点:2 5m、1 0 0m。7.4.3 转数标准值按公式(6)计算转数标准值。Ni=I N TLiD(6)式中:Ni 转数标准值(i=1,2),r;Li 建议距离校准点,m;圆周率,取3.1 4 16;D 校准装置的直径实测值,mm。I N T为取整函数,取整方式为截去小数向下取整。7.4.4 示值误差在安装有转速传感器的同步齿轮(同步齿形带式校准装置)或滚筒(滚筒式校准装置)端面的适当位置设置1个反光标记,校准装置调至线距离检测状态,将转速频率仪置计数挡并将其光电头对准反光标记处,将校准装置线距离示值和转速频率仪计数值均复零后,低速转动校准装置,测量过程中校准装置应只往一个方向转动,在计数值到达Ni前适当距离时用手动转到计数值跳变为Ni时停止转动,读取校准装置的距离示值S,重复测量3次。按公式(7)计算线距离标准值,按公式(8)、公式(9)计算校准装置的线距离示值误差。S0=DN(7)式中:S0 距离标准值,m;圆周率,取3.1 4 16;D 校准装置的直径实测值,mm;N 转数标准值,r。5J J F1 4 8 62 0 1 4a)距离不大于3 0m时:Si=Si-S0i(8)式中:Si 在第i校准点时,校准装置的距离示值误差,m(i=1);Si 在第i校准点时,校准装置3次距离示值的平均值,m;S0i 在第i校准点时,距离标准值,m。b)距离大于3 0m时:Sj=Si-S0jS0j1 0 0%(9)式中:Sj 在第j校准点时,校准装置的线距离示值误差,%(j=1);Si 在第j校准点时,校准装置3次线距离示值的平均值,m;S0j 在第j校准点时,线距离标准值,m。7.4.5 示值重复性在线距离不大于3 0m和大于3 0m区间各选一个测量点,按7.4.4重复测量线距离6次,代入公式(1 0)、公式(1 1)计算示值重复性。s(S)=6j=1Si j-Si()25(1 0)式中:s(S)校准装置的线距离示值单次测量实验标准差,m;Si j 6次测量中第j次测量时的线距离示值,m;Si 6次线距离示值的平均值,m。R S D(S)=s(S)Si1 0 0%(1 1)式中:R S D(S)校准装置的线距离示值相对标准差,%;s(S)校准装置的线距离示值单次测量实验标准差,m;Si 6次线距离示值的平均值,m。线距离不大于3 0m时示值重复性以s(S)表示;线距离大于3 0m时示值重复性以R S D(S)表示。7.4.6 对于线速度重复性不大于线速度示值误差模的1/3的校准装置,还可采用速度-时间法校准线距离示值误差,详见附录A。8 校准结果的表达经校准的校准装置,出具校准证书或校准报告,内页详见附录C。9 复校时间间隔根据校准装置的实际使用情况自主决定,建议校准时间间隔为1年。6J J F1 4 8 62 0 1 4附录A速度-时间法校准线距离示值误差选择距离校准点为2 5m时,校准装置线速度设置为3 0k m/h;选择距离校准点为1 0 0m时,校准装置速度设置为1 0 0k m/h。待线速度稳定后,按正文7.3.3重复测量线速度标准值6次,以6次测量平均值作为线速度标准值;按校准装置距离测量开关开始测量距离,同时启动数字式电秒表(时基选为0.1m s)计时,校准装置线距离示值达到校准点附近时,按距离测量开关停止测量距离,同时停止计时。读取校准装置线距离示值和电秒表时间示值。重复测量3次。线距离不大于3 0m时按公式(A.1)、线距离大于3 0m时按公式(A.4)计算校准装置的线距离示值误差。a)线距离不大于3 0m时:S i=3k=1S i k3(A.1)式中:S i 第i校准点时,校准装置的线距离示值误差,m(i=1);S i k 第i校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值误差,m。S i k按公式(A.2)计算:S i k=Si k-S0i k(A.2)式中:S i k 第i校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值误差,m;Si k 第i校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值,m;S0i k 第i校准点、第k次测量时,线距离标准值,m。S0i k按公式(A.3)计算:S0i k=V0iti k(A.3)式中:S0i k 第i校准点、第k次测量时,线距离标准值,m;V0i 第i校准点时,线速度标准值,k m/h;ti k 第i校准点、第k次测量时,时间示值,s。b)线距离大于3 0m时:S j=3k=1S j k3(A.4)式中:S j 第j校准点时,校准装置的线距离示值误差,%(j=1);S j k 第j校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值误差,%。S i k按公式(A.5)计算:7J J F1 4 8 62 0 1 4S j k=Sj k-S0j kS0j k1 0 0%(A.5)式中:S j k 第j校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值误差,%;Sj k 第j校准点、第k次测量时,校准装置的线距离示值,m;S0j k 第j校准点、第k次测量时,线距离标准值,m。S0j k按公式(A.6)计算:S0j k=V0jtj k(A.6)式中:S0j k 第j校准点、第k次测量时,线距离标准值,m;V0j 第j校准点时,线速度标准值,k m/h;tj k 第j校准点、第k次测量时,时间示值,s。8J J F1 4 8 62 0 1 4附录B非接触式汽车速度计校准装置校准记录非接触式汽车速度计校准装置校准记录样式见表B.1。表B.1 非接触式汽车速度计校准装置校准记录样式委托单位被校仪器信息仪器名称型号规格制造厂商生产日期出厂编号校准信息校准地点校准员核验员校准日期环境温度相对湿度标准器信息标准器名称编号准确度(或示值误差)证书号证书有效期基本要求直径mm123平均值线速度校准点校准装置示值转速实测值/(r/m i n)123平均标准值k m/h示值误差相对误差重复性123456s(V)R S D(V)线距离校准点示值123平均值示值误差相对误差N=S0=装置示值N=S0=装置示值重复性123456s(S)R S D(S)9J J F1 4 8 62 0 1 4附录C校准证书内页内容校准结果应在校准证书上反映。至少包括以下信息:a)标题:“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校非接触式汽车速度计校准装置的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校非接触式汽车速度计校准装置的接收日期;h)当与校准结果的有效性应用有关时,应对被校非接触式汽车速度计校准装置的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。01J J F1 4 8 62 0 1 4附录D非接触式汽车速度计校准装置线速度示值误差测量结果的不确定度评定D.1 测量方法非接触式汽车速度计校准装置(以下简称校准装置)的速度校准是通过在滚筒(滚筒式校准装置)或同步齿轮(同步齿形带式校准装置)的端面粘贴反光标记,用转速频率仪测量校准装置转动的转速乘以周长,计算出校准装置工作面移动的线速度,作为线速度标准值,校准装置的线速度示值与上述线速度标准值之差即为线速度示值误差。D.2 测量模型以9 0k m/h校准点为例分析不确定度:V=V-V0V01 0 0%=VDn-11 0 0%(D.1)式中:V 线速度示值误差,%;V 校准装置的线速度示值,k m/h;V0 线速度标准值的3次平均值,k m/h;圆周率,取3.1 4 16;D 直径实测值,mm;n 3次转速实测值的平均值,r/m i n。D.3 方差和灵敏系数取V和V0为9 0.4 0k m/h,D=2 1 8.1 0mm,n=21 9 8.3r/m i n,则:c1=V=1Dn=19 0.4 0c2=D=-V(n)D2=-12 1 8.1 0c3=n=-V(D)n2=-121 9 8.3u2V()=c21u2V()+c22u2D()+c23u2n()D.4 输入量的标准不确定度的评定D.4.1 输入量V的标准不确定度的评定a)校准装置速度示值估计值(测量结果重复性)的标准不确定度的评定校准装置距离示值V估计值的不确定度主要来源于校准装置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。在校准装置正常工况条件下,直径为2 1 8.1 0mm的校准装置转速为22 0 0r/m i n时,校准装置等精度重复测量1 0次,得如下数据:9 0.4 4k m/h、9 0.4 4k m/h、9 0.4 4k m/h、9 0.4 4k m/h、9 0.4 4k m/h、9 0.4 4 k m/h、9 0.4 4 k m/h、9 0.4 4 k m/h、9 0.4 4 k m/h、11J J F1 4 8 62 0 1 49 0.4 4k m/h。单次实验标准差:sV()=1 0i=1(Vi-V)21 0-1=0.0 0 0k m/h实际测量时,在重复性条件下连续测量3次,以3次测量的算术平均值作为测量结果,则可得标准不确定度为:u1V()=sV()/3=0.0 0 0k m/h b)校准装置速度示值估计值(数显量化误差)的标准不确定度评定校准装置距离示值的分辨力为0.0 1k m/h,其量化误差以等概率分布(矩形分布)落在宽度为(0.0 1k m/h)/2=0.0 0 5k m/h的区间内。考虑其引入的标准不确定度为:u2(V)=0.0 0 5k m/h/3=0.0 0 3k m/h u1(V)和u2(V)取其大者作为校准装置速度示值估计值的标准不确定度u(V),即u(V)=u2(V)=0.0 0 3k m/hD.4.2 输入量D的标准不确定度评定a)游标卡尺示值估计值的标准不确定度评定游标卡尺的最大允许误差:0.0 4mm,取其半宽,按均匀分布,则:u(D)1=0.0 4mm3=0.0 2 3mm b)游标卡尺位置估计值引起游标卡尺示值估计值的标准不确定度评定以游标卡尺测量,测量面不处于轴截面上时,会引入误差。估计测量面与轴截面之夹角不会超过2,按正态分布,则:u(D)2=(1-c o s 2)D3=0.0 4 4mm c)合成标准不确定度两个分量互不相关,则直径D测量估计值的合成标准不确定度为:u(D)=0.0 2 32+0.0 4 42mm=0.0 4 9mmD.4.3 输入量n的标准不确定度的评定a)转速频率仪转速示值估计值(测量结果重复性)的标准不确定度的评定转速频率仪转速示值n估计值的不确定度主要来源于转速频率仪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。在校准装置正常工况条件下,直径为2 1 8.1 0mm的校准装置转速为22 0 0r/m i n时,转速频率仪等精度重复测量1 0次,得如下数据:21 9 8.3r/m i n、21 9 8.3r/m i n、21 9 8.3r/m i n、21 9 8.2r/m i n、21 9 8.3r/m i n、21 9 8.4r/m i n、21 9 8.3r/m i n、21 9 8.3r/m i n、21 9 8.2r/m i n、21 9 8.3r/m i n。单次实验标准差:sn()=1 0i=1(ni-n)21 0-1=0.0 5 7r/m i n21J J F1 4 8 62 0 1 4实际测量时,在重复性条件下连续测量3次,以3次测量的算术平均值作为测量结果,则可得标准不确定度为:u1(n)=s(n)/3=0.0 3 3r/m i n b)转速频率仪转速示值估计值(数显量化误差)的标准不确定度评定转速频率仪转速示值的分辨力为0.1r/m i n,其量化误差以等概率分布(矩形分布)落在宽度为(0.1r/m i n)/2=0.0 5r/m i n的区间内。考虑其引入的标准不确定度为:u2(n)=0.0 5/3=0.0 2 9r/m i n u1(n)和u2(n)取其大者作为校准装置线距离示值估计值的标准不确定度u(n),即u(n)=u1(n)=0.0 3 3r/m i nD.5 输出量的标准不确定度分量输出量的标准不确定度分量见表D.1。表D.1 输出量的标准不确定度分量一览表序号输入量估计值的标准不确定度评定输出量估计值的相对标准不确定度分量来源符号数值灵敏系数ci|ci|u(x)1速度示值不准确u(V)0.0 0 3k m/h1/9 0.4 00.0 0 33%2直径测量误差u(D)0.0 4 9mm-1/2 1 8.1 00.0 2 25%3转速测量误差u(n)0.0 3 3r/m i n-1/21 9 8.30.0 0 15%注:上述计算按线速度测量点V与V0为9 0.4 0k m/h计算输出量的标准不确定度。D.6 合成标准不确定度的计算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:u(V)=0.0 0 33%2+0.0 2 25%2+0.0 0 15%2=0.0 2 3%D.7 扩展不确定度的计算取k=2Ur e l=ku(V)=20.0 2 3%=0.0 5%D.8 测量不确定度的报告由上述分析得校准装置线速度9 0k m/h校准时示值误差测量结果的不确定度:Ur e l=0.0 5%(k=2)。J J F1 4 8 62 0 1 4