计量标准技术报告(四轮定位仪检定装置 )

计量标准技术报告计量标准名称四轮定位仪检定装置计量标准负责人李新介建标单位名称（公章）重庆市万州计量质量检测中心填写日期2012年06月20日目录一、建立计量标准的目的……………………………………………………（1 ）二、计量标准的工作原理及其组成…………………………………………（ 2 ）三、计量标准器及主要配套设备……………………………………………（ 3 ）四、计量标准的主要技术指标………………………………………………（4 ）五、环境条件…………………………………………………………………（ 4 ）六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………（5 ）七、计量标准的测量重复性考核……………………………………………（6 ）八、计量标准的稳定性考核…………………………………………………（7 ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定 (8)十、检定或校准结果的验证 (9)十一、结论 (14)十二、附加说明 (14)一、建立计量标准的目的随着社会经济的发展，汽车的使用量迅速增加，汽车售后服务站、修理厂，检测线等也随之不断增加，作为保证汽车安全行驶的四轮定位仪车辆检测设备正在不断增多，为填补该项目在本地属于空白，建立该检定项目，以确保车检仪器的准确可靠，确保国家和人民财产及人身安全。

二、计量标准的工作原理及其组成依照计量校准规范JJF1154--2006《四轮定位仪校准规范》建标。

四轮定位校准装置的主要校准项目是汽车车轮的角度示值误差。

测量四轮定位仪的标准装置及与被检四轮定位仪传感器探头的连接方法见下面的示意图：1－模拟轮毂２－旋钮３－夹具 4－传感器机头 5－四轮定位仪校准装置图一利用四轮定位仪校准装置分别给出一组标准的单轮前束角、车轮外倾角、主销内倾角，根据被测四轮定位仪的显示值计算示值误差。

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四轮定位仪检定装置JZS-IV单轮前束角：-15°~ 15°车轮外倾角：-15° ~ 15°MPE: ±1′北京中联睿智科技有限公司3071河北省计量科学研究所1年主要配套设备四、计量标准的主要技术指标主要技术指标：测量范围：单轮前束角：-15°~ 15°车轮外倾角：-15°~ 15°主销后倾角：-15°~ 15°最大允许误差：±1五、环境条件序号项目要求实际情况结论1 温度（20±10）℃≤25℃合格2 湿度≤80%RH ≤80% RH 合格六、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标准器名称：倾斜仪、经纬仪不确定度：倾斜仪27="=kU，经纬仪26.1="=kU，溯源单位：河北省计量科学研究所直接测量计量标准名称：四轮定位仪检定装置测量范围： -15° ~ 15°最大允许误差：±1′直接测量计量器具名称：四轮定位仪最大允许误差：单轮前束角：±3′车轮外倾角：±5′主销后倾角：±10′本计量标准的测量重复性考核，我们选一台稳定的四轮定位仪，对其外倾角进行测量，检测点设在5.000°。

并且用相同的测量程序、相同的观测者、相同仪器、相同地点、在短时间内重复性测量十次，测量结果如表1：5°01′ 5°00′ 5°01′ 4°99′ 5°00′ 5°00′ 4°99′ 4°99′ 5°01′ 5°01′00'5︒=x()=--=∑=110xx)x (s 101i 2ii 0.88′经测试，s(x i )= 0.88′小于测量不确定度评定中的U=1.80′,故用本计量标准装置符合重复性要求。

本计量标准的稳定性，主要表现四轮定位仪检定装置的稳定性。

我们通过用不确定度为（U=2″）的经纬仪每半个月对四轮定位仪检定装置测量结果的变化来表达。

测量结果如下表：计量标准稳定度考核记录计量标准代码：12910002计量标准器名称：四轮定位仪检定装置标准器编号：3071 检定周期内允许变差：±1′日期 标称值（°）测量平均值X X Max -X Min 结论 2012.04 3.0003°00′38″0.27′合格2012.05 3°00′32″ 2012.06 3°00′28″ 2012.07 3°00′44″计量标准的稳定性max min X 30044300280.27X -=-=′″′″′本标准装置的最大允许误差为±1′，则满足max min X X -≤1′。

所以，本装置的稳定性能够满足量传的要求。

九、检定或校准结果的测量不确定度评定一、测量方法在本文开头部分的范图所示的四轮定位仪校准装置与被校准四轮定位仪传感器相连接，利用四轮定位仪校准装置分别给出一组标准的单轮前束角、车轮外倾角、主销内倾角，根据被测四轮定位仪的显示值计算示值误差。

二、数学模型j j j βββ-=∆ （1） 式中：j β∆——被校准四轮定位仪在第j 校准点的车轮外倾角（前束角/主销后倾角）的示值误差； j β ——被校四轮定位仪在第j 校准点4次测量示值的算术平均值；j β ——四轮定位仪校准装置第j 校准点示值。

三、方差和灵敏系数因为各输入量彼此独立。

依不确定度传播率：[]∑==ni i i cx u c y u 122)()(由（1）得方差： )()()(2222212j j i c u c u c u βββ+=∆式中：()j u β∆—— 被校四轮定位仪示值的不确定度分量；()j u β—— 四轮定位仪校准装置示值的不确定度分量；灵敏系数 1)()(1=∂∆∂=j j c ββ 1)()(2-=∂∆∂=j j c ββ故： )()()(222j j j c u u u βββ+=∆四、不确定度分量本测量主要有两项不确定度分量，即由校准装置示值误差引入的不确定度)(j u β和仪器的测量重复性引入的不确定度)(j u β，其他的不确定度来源可忽略不计。

九、检定或校准结果的测量不确定度评定4.1四轮定位仪校准装置示值误差引入的不确定度)(j u β由于未给出四轮定位仪校准装置具体示值误差值，故取其最大允许误差±1′，并以接近正态分布的t 分布估算，置信概率约为95%，则：'=='=51.096.1017.01)(95ot u j β4.2仪器的测量重复性引入的不确定度)(j u β4.2.1表1为重复测量十次四轮定位仪外倾角的结果。

表1 四轮定位仪外倾角校准点测量结果校准点被校四轮定位仪示值123456789100.000° 0°01′ 0°00′ 0°00′ 0°01′ 0°00′ 0°01′ 0°00′ 0°01′ 0°00′ 0°01′ 10.000°10°02′10°00′10°00′9°57′10°01′10°00′9°59′10°01′10°00′10°02′由表1中得单次测量试验标准差：校准点为0.000°时：()1021()0.53101i ii j s βββ=-==-∑′校准点为10.000°时：()1021() 1.48101i ii j s βββ=-==-∑′在实际测量中，规定重复测量4次，以4次测量示值的算术平均值作为测量结果， 所以：校准点为0.000°时，()0.530.264j u β==′′ 校准点为10.000°时，()1.480.744j u β==′′ 4.2.2表2为重复测量十次四轮定位仪前束角的结果。

表2 四轮定位仪前束角校准测量结果校准点被校四轮定位仪示值1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.000° 0°01′0°00′-0°01 -0°01 0°02′0°01′-0°01 0°01′0°00′0°01′3.000°3°02′3°01′3°02′3°00′3°02′3°00′3°00′3°01′3°02′3°01′由表2中得单次测量试验标准差：校准点为0.000°时：()1021() 1.06101i ii j s βββ=-==-∑′校准点为3.000°时：()1021()0.88101i i i j s βββ=-==-∑′在实际测量中，规定重复测量4次，以4次测量示值的算术平均值作为测量结果， 所以：校准点为0.000°时： ()1.060.534j u β==′′ 校准点为3.000°时： ()0.880.444j u β==′′ 表3为重复测量十次四轮定位仪主销后倾角的结果。

表3 四轮定位仪主销后倾角校准测量结果校准点被校四轮定位仪示值1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0.000° 0°01′0°00′-0°02 -0°01 0°02′0°01′-0°03 0°01′0°02′0°01′15.000°15°03′15°01′14°58′15°01′15°02′15°00′14°59′15°00′15°03′15°02′由表3中得单次测量试验标准差：校准点为0.000°时：()1021() 1.69101i ii j s βββ=-==-∑′校准点为15.000°时：()1021() 1.66101i ii j s βββ=-==-∑′在实际测量中，规定重复测量4次，以4次测量示值的算术平均值作为测量结果，所以：校准点为0.000°时：()1.690.844j u β==′′ 校准点为15.000°时：()1.660.834j u β==′′ 表4 不确定度分量汇总表不确定度分量)(i x u不确定度来源 标准不确定度值)(i x u ii i x y c ∂∂=)( )(i i x u c )(j u β标准器误差0.51′ -1 0.51′ )(j u β测量重复性外倾角 0.000° 0.26′ 1 0.26′ 10.000° 0.74′ 1 0.74′ 前束角 0.000° 0.53′ 1 0.53′ 3.000° 0.44′ 1 0.44′ 后倾角0.000° 0.84′ 1 0.84′ 15.000°0.83′10.83′五、合成标准不确定度外倾角：校准点为0.000°时：()()()22220.510.260.57j c j j u u u βββ∆=+=+=（′） 校准点为10.000°时：()()()22220.510.740.90jc j ju u u βββ∆=+=+=（′）前束角：校准点为0.000°时：()()()22220.510.530.74j c j j u u u βββ∆=+=+=（′） 校准点为3.000°时：()()()22220.510.440.67j c j j u u u βββ∆=+=+=（′）九、检定或校准结果的测量不确定度评定主销后倾角：校准点为0.000°时：()()()22220.510.840.98j c j j u u u βββ∆=+=+=（′） 校准点为15.000°时：()()()22220.510.830.97jc j ju u u βββ∆=+=+=（′）六、被测量概率分布情况的估计从表4可知，标准器误差接近正态分布的t 分布，在合成标准不确定度中起决定作用，故被测量接近于正态分布，取包含因子2=k 。