测功装置最新

计量标准技术报告测功装置检定装置李玉奎淄博市计量测试所2013.11.29计量标准名称计量标准负责人建标单位名称（公章）填写日期目录一、建立计量标准的目的…………………………………（）二、计量标准的工作原理及其组成………………………（）三、计量标准器及主要配套设备…………………………（）四、计量标准的主要技术指标……………………………（）五、环境条件………………………………………………（）六、计量标准的量值溯源和传递框图……………………（）七、计量标准的重复性考核………………………………（）八、计量标准的稳定性考核………………………………（）九、检定或校准结果的测量不确定度评定………………（）十、检定或校准结果的验证………………………………（）十一、结论………………………………………………（）十二、附加说明…………………………………………（）一、建立计量标准的目的测功装置主要用于直接测量如汽车底盘发动机等动力装置的输出转矩和转速以及如水泵等工作机的输入转矩和转速，为保证量值准确可靠，特建立此标准。二、计量标准的工作原理及其组成转速表的检定采用比较法。通过测功装置测得的速度或设定的速度与标准转速表比较，得出速度表的误差。力矩的检定采用比较法。专用平台上加载砝码，读取力矩表示值，重复测量三次，取三次的平均值作为该点扭矩表示值。三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔砝码10kg（0～100）kgM1级常州淄博计量所一年转速数字显示仪XJP-10B(30～30000)r/min1%上海擎宇仪表电子有限公司92111中国计量科学研究院一年钢卷尺5m（0～5）mⅠ级天津200117中国计量科学研究院一年主要配套设备游标卡尺（0～500）m（0～500）mMPE:±0.02mm/淄博计量所一年百分表（0～10）mm（0～10）mm1级哈尔滨量具厂37728淄博计量所一年秒表J9-2(0～600)sMPE:±0.5s/d上海手表五厂060986淄博计量所一年四、计量标准的主要技术指标标准砝码：M1级测力范围：(0-1000)N转速频率仪测速范围：（30～30000）r/min五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度（20±10）℃室外温度满足要求后检定2湿度不大于85%RH大气湿度3456六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具本级计量器具下一级计量器具钢直尺（0～5）mMPE=±(10+10L)µm淄博市计量测试所转速标准装置(10～400000)r/minU=1×10-5，k=2中国计量科学研究院一等公斤组砝码标准装置（1～20）kg一等淄博市计量测试所直接测量测功机检定装置转速：（0～30000）r/min力：（0～1000）NU=0.4%,K=2直接测量测功机测量范围：（0-1000）N转速：（30～30000）r/minA级、B级、C级七、计量标准的重复性试验（见附页）序号速度(km/h)140.1239.9339.9440.1540.1639.9740.0840.0939.91039.9x40.0s0.11八、计量标准的稳定性考核2011年12月10日2012年5月21日2013年3月15日2014年3月1日2014年12月10日试验条件13℃42RH%12℃41RH%13℃42RH%12℃41RH%140.140.040.140.1240.139.939.940.1339.939.939.939.9439.940.140.139.9539.940.140.139.9640.040.140.040.0739.740.040.039.7839.740.039.739.7940.039.739.940.01040.039.939.940.0y39.940.040.039.9变化量1iiyy/0.10.00.1允许变化量0.40.40.40.4结论符合符合符合符合备注试验人员李玉奎李玉奎李玉奎李玉奎注：对已稳定装置每隔一段时间连续测量，证明所出具的量值稳定可靠试验时间测量值（km/h）测量次数九、检定或校准结果的测量不确定度评定1、概述1.1测量依据:JJG653-2003测功装置检定规程1.2环境条件：18℃55%RH1.3测量标准：转速表1.4被测对象:测功装置车速表1.5测量方法:将车辆驱动轮置于被检测功装置滚筒上，并由汽车驱动带动滚筒旋转．用转速表测量滚筒转速，40km/h时分别记录转速表的示值．按下式计算示值误差：δi＝(102V/6πDn-1)x100%式中：δi－被检车速台第i测量点的示值误差V－被检车速台的示值D--滚筒直径．n--转速表示值转速表是本标准装置的主要计量标准器1.6建立数学模型，列不确定度式检定测功装置示值误差时，采用转速表为标准器，其指示值V0作为标准值。相应的测功装置仪表示值V为被测值。测功装置的速度示值误差δ为输出量的数学模型为δ＝(102V/6πDn-1)x100%式中:V－被检测功装置的速度示值D--滚筒直径．n—转速频率计测得的标准转速值因为互不相关，由不确定度传播律：u²(δ)=c12×u²(V)+c22×u²(D)+c32×u²(n)其中：c1=δ/v=102/6πDnC2=δ/n=－102V/6πDn2C3=δ/D=－102V/6πD2n故：u²(δ)=(102/6πDn)2×u²(V)+(－102V/6πDn2)2×u²(n)(－102V/6πD2n)2×u²(D)2、输入量的不确定度来源（1）被检测功装置示值（测量不重复性）uA（2）被检测功装置示值（数显量化误差）u1（3）标准转速值u2（4）滚筒直径u33、输入量的标准不确定度评定（1）被检测功装置示值V估计值（测量不重复性）的标准不确定度的评定被检测功装置示值V估计值的不确定度主要来源于测功装置的测量不重复性及数显仪器的示值量化误差。测量不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。单次测量实验标准差S(Vi)S(Vi)=[Σ(Vi-V均)²/(n-1)]1/2=0.11(km/h)实际测量时，根据规程规定在重复条件下连续测量3次，以3次测量的算术平均值作为测量结果，则可得到标准不确定度为u1(V)=S(Vi)rel/31/2=0.064(km/h)（2）被检测功装置示值V估计值（数显量化误差）的标准不确定度的评定数显式测功装置仪表的分辨率是0.1km/h，其量化误差以等概率分布（矩形分布）落在宽度为（0.1km/h）/2=0.05km/h的区间内。考虑其引入的标准不确定度为u2(V)=0.05km/h/31/2=0.028(km/h)（3）标准转速值n估计值的标准不确定度的评定转速表经检定合格，规程规定，其最大极限误差为±0.02%,测功速度表检验测定点为40km/h．则带入的绝对误差为±0.23r/min，在未说明属何种分布情况下，按均匀分布计。则u1(n)=0.23/31/2=0.13r/min(4)滚筒直径测量误差引入的不确定度分量按规程规定，允许测功装置滚筒表面的局部磨损量不超过标称外径的1%。为保证测量的准确性，在测量前用长量爪游标卡尺对滚筒中部及边缘直径进行测量（因为，车辆检测时的车轮处于滚筒中间、转速表测试轮紧靠在滚筒边缘），按实际测量值对检定数据进行修正。所以，用游标卡尺测量将会直接影响检定结果（测功装置滚筒直径一般为Φ185mm，测周长应为581mm，在40km/h时的转速应为1147r/min）。a.游标卡尺本身的误差游标卡尺检定合格，示值误差不超过±0.2mmb.测量时非圆截面直径误差用游标卡尺测量滚筒直径时，没有完全处于圆周截面直径上，由目测和手感估计测量面与滚筒轴线不垂直度不会超过2°，则引起的直径误差±(1-cos2°)=±0.0006=±0.06%总的滚筒直径测量误差±（0.22+0.062）1/2mm=±0.21mm滚筒直径测量误差按均匀分布考虑，且是二次测量（中间和边缘）的比较。则引入的不确定度分量u2(V0)=（0.21mm/31/2）=0.12mm序号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相对标准不确定度分量来源符号数值符号数值符号灵敏系数ｃi|ｃi|×u(x)1测量不重复性u1(V)0.064km/huA102/6πDn16*10-42数显量化误差u2(V)0.028km/hu1102/6πDn7*10-43标准转速示值u(n)0.13r/minu2－102V/6πDn21.1*10-44直径误差u(D)0.12mmU3－102V/6πD2n6.5*10-4注:计算时,按V=40km/h;V0≈40km/h考虑.5、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uc(δ)=(uA2+u12+u22+u32)1/2=18.8*10-4=0.2%6、扩展不确定度的评定取k=2，扩展不确定度应当为U=k×uc=2×0.2%=0.4%7、测量不确定度的报告滚筒式车速表检验台示值误差测量结果的扩展不确定度为：U=0.4%k=2十、检定或校准结果的验证选一只测功装置，用本标准装置在工作台正常情况下，测得一数据，同时频率计对其进行检定，测得数据如下：项目本标准装置测得频率计测得值差值相对%速度40.0km/h40.1km/h0.1km/h0.25对比结果，最大差值为0.25%，小于本标准装置不确定度0.4%不确定度得到验证。十一、结论经过实验验证，所建《测功装置检定装置》符合计量检定系统表和JJG653-2003《测功装置》检定规程的要求,可以开展测功装置校准十二、附加说明