本文結合當前規(guī)程,分析了在動態(tài)地磅日常檢定過程中動態(tài) 性能測試的一些優(yōu)缺點,提出了一種較實際的動態(tài)砝碼傳遞法和該方法可行性分析并加以探 討,旨在補充在無法威較難按規(guī)程實施動態(tài)檢定時,提供一種較可行的方法。
1.前言
交通是國民經(jīng)濟的動脈,交通事業(yè)的發(fā)展, 帶動了國民經(jīng)濟的發(fā)展和貿易的活躍,貿易的活 躍推動了交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展,我國貨物的很 大一部分是依靠公路運輸來進行的。但是,近年 來,公路運輸中車輛超限超載違法運輸現(xiàn)象十分 嚴重,車輛超限超載運輸不僅會損壞公路和橋梁 等基礎設施,引發(fā)大量的道路交通事故,給國家 造成巨大的經(jīng)濟損失,而且直接導致道路運輸市 場的惡性競爭和車輛生產(chǎn)使用秩序的混亂。為此, 從2004年6月開始,國務院辦公廳聯(lián)合交通部、 公安部、國家質檢總局等八部委在全國范圍內開 展了車輛超限超載運輸?shù)闹卫砉ぷ?/span>,各省也非常 重視這項工作。在過去的幾年里,為高速公路、 國省道干線配置了大量的治超設備,而治超設備 中最主要的就是公路車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)。因此, 保證公路車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)稱量結果的準確可靠, 是計量部門的責任。由于公路車輛動態(tài)稱重系統(tǒng) 是近幾年隨著公路建設的快速發(fā)展而發(fā)展起來的 一種衡器新產(chǎn)品,它跟傳統(tǒng)的靜態(tài)衡器產(chǎn)品相比, 特別是在稱量方法和量值傳遞上有較大的差異, 為了解決公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的量值傳遞問題,國 家質檢總局先后在2003年11月24日和2006年5 月23日發(fā)布了 JJG907-2003《動態(tài)汽車衡》及 JJG907-2003《動態(tài)公路車輛自動衡器》計量檢定 規(guī)程,以適應公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的檢定要求,為 公路動態(tài)稱重系統(tǒng)的量值準確、可靠打下了良好 的基礎。
2.目前公路動態(tài)汽車衡動態(tài)檢定方法的一些 優(yōu)缺點
目前JJG907-2006《動態(tài)公路車輛自動衡器》 計量檢定規(guī)程對動態(tài)地磅動態(tài)性能的計量檢定如車輛整車總重量誤差主要采用各種典型參考 車輛來進行的,其方法是通過對參考車輛在規(guī)定 的運行速度下通過動態(tài)汽車衡得出參考車輛總重 量和參考車輛的約定真值比較來計算動態(tài)汽車衡 車輛總重誤差,來判斷該動態(tài)汽車衡動態(tài)計量性 能是否合格。而參考車輛總重的約定真值是通過 控制衡器來獲得的。因此,參考車輛總重約定真 值的準確性顯得非常關鍵。目前,從理論上講運 用hi級靜態(tài)電子汽車衡作為控制衡器,其稱量準 確度應該能滿足確定參考車輛總重約定真值的要 求,其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1)稱量直接,對操作人員的要求相對簡單;
2)稱量迅速,便于車輛總重約定真值的快速 確定;
3)因目前控制衡器的制造技術較成熟,加上 用于計量檢定的標準器是砝碼,質量值相對恒定。 因此,用控制衡器來確定參考車輛總重的約定真 值其稱量結果的可靠性和準確度相對較高。
但是,從目前實際運行來看,特別是在高速 公路上對公路計重收費系統(tǒng)的檢定,用控制衡器 來確定參考車輛總重約定真值非常難。因為目前 幾乎在運行的高速公路收費口勃態(tài)汽車衡安裝 點附近很難找得到符合要求的控制衡器,這就 給參考車輛總重約定真值帶來了很大的不便。因 此,規(guī)程規(guī)定的檢測方法可操作性就相對較差。 另外,參考車輛在控制衡器上確定了約定真值后, 由于參考車輛一直處于運動中,車輛油耗的不確 定度同樣影響檢定的準確性,這就是用控制衡器 來確定參考車輛總重約定真值的方法對在高速公 路動態(tài)汽車衡進行動態(tài)性能檢定的最大缺點。如 何對動態(tài)汽車衡的動態(tài)性能進行有效可行的檢定 是本文探討的重點。
3.基于低速條件下公路動態(tài)汽車衡動態(tài)檢定方法的探討和可行性分析
就目前在用的高速公路計重收費系統(tǒng)而言, 因計重系統(tǒng)基本上安裝在收費島的前端,因此, 車輛的過衡速度相對較低,基本上處于低速狀態(tài), 相對于較高的過衡速度來說,低速過衡其車輛對 計重系統(tǒng)的沖擊影響要小得多,本文提出的不同 于規(guī)程的動態(tài)檢定方法即標準砝碼傳遞法就是在 過衡車輛對計重系統(tǒng)沖擊影響量小的低速條件下 提出的。
3.1標準砝碼傳遞法進行動態(tài)檢定的檢定方法
該檢定方法主要采用標準砝碼在參考車輛空 車檢定的基礎上,增加一定量的標準砝碼在規(guī)定 的速度下進行檢定,得出的車輛總重與在空載時 車輛總重之差和標準砝碼進行比較來反映該動態(tài)地磅的動態(tài)稱重誤差,由于標準砝碼質量值在 運動中的不變性,避免了參考車輛在運動中的油 耗不確定度影響,其量值傳遞的可靠性相對較高, 另外也能反映參考車輛在不同裝載條件下的檢定 情況,下面就選用一種三軸剛性車輛作為參考車 輛來介紹該檢定方法。
3.1.1參考車輛空載時,連續(xù)在典型速度下 經(jīng)過動態(tài)汽車衡至少10次,得出參考車輛空載時 —個平均值;
3.1.2根據(jù)各載荷點的要求,在參考車輛中 加載標準砝碼值M后,同樣按照規(guī)定的典型速度 經(jīng)過動態(tài)汽車衡至少10次,測得參考車輛在加載 標準砝碼后的平均值 ;
3.1.3按照下式計算動態(tài)地磅在典型速度下動態(tài)稱量相對誤差
按同樣方法在不同的速度下進行檢定可以得 出參考車輛在不同的運行速度下的動態(tài)稱量誤差, 該動態(tài)誤差應滿足規(guī)程的要求。
同樣,不同的參考車輛可以按上述方法進行 檢定,都會得出在不同的運行速度下的動態(tài)稱量 誤差,該動態(tài)誤差同樣應滿足規(guī)程的要求。
采用標準砝碼傳遞法進行動態(tài)檢定的不 確定度分析
下面就用一臺動態(tài)地磅實例進行測量不確 定度分析:
檢定對象為A高速出口新安裝的一臺DCS-30 型動態(tài)地磅,動態(tài)分度值50kg,準確度等級為 5級。檢定設備選一輛三軸剛性車,檢定標準器為 M12噸標準砝碼,最大允許誤差為± 0.5%的低速雷 達測速儀,我們選一個典型速度點G接近于 10kmh進行分析。
3.2.1數(shù)學模型
式中:E參考車輛在典型速度運行下動態(tài)地磅的示值誤差;
Tmv^1參考車輛加載砝碼時在典型速度運行 下動態(tài)汽車衡的平均示值;
TmVo參考車輛空載時在典型速度運行下動 態(tài)汽車衡的平均示值;
M加載的標準砝碼值。
3.2.3靈敏系數(shù)
3.2.4測量不確定度來源分析 動態(tài)地磅的示值誤差測量不確定度的主要 來源跟參考車輛在空載和加載條件下的測量及所 加載的標準砝碼有關。
1)表1是三軸剛性參考車輛空載時在典型速 度8?12 km/h運行下10次動態(tài)汽車衡的示值: 則單次實驗標準差根據(jù)貝塞爾公式為
由平均值的實驗標準差作為測量結果的標準 不確定度
2)由動態(tài)地磅分辨力所引入的不確定度分
量
三軸剛性參考車輛空載時動態(tài)地磅示值 的測量不確定度為
相對誤差結果基本一致。
4.結束語
通過用標準砝碼傳遞法對動態(tài)地磅的檢定 結果及測量結果不確定度的分析,可以看出:當 使用控制衡器不方便時,用標準砝碼傳遞法對公 路動態(tài)自動衡器的動態(tài)性能進行檢定,是一種較 好的補充。