动态矿用轻轨衡动态称量结果的测量不确定度评定

　　1　概述

　　1·1　测量依据:JJF 1247-2010《动态(矿用)轻轨衡校准规范》(以下简称《规范》)。

　　1·2　环境条件:温度23℃,相对湿度63%。

　　1·3　测量标准:M1级砝码,控制衡器。

　　1·4　被测对象:GCS-5t型轻轨衡,其动态最大秤量5000 kg,动态准确度为5级,动态分度值10kg。

　　1·5　测量方法:在动态(矿用)轻轨衡(以下简称轻轨衡)的使用现场,首先确定参考车辆,其次采用集成式控制衡器确定参考车辆质量的约定真值(本文采用轴称量方式确定参考车辆质量的约定真值,这在实际中最常使用),再按照规定的动态称量次数进行动态称量校准,最后根据参考车辆动态称量质量与约定真值之差确定轻轨衡动态称量的示值误差。

　　2　数学模型

　　根据《规范》的要求和数学分析,动态称量校准的数学模型为:

　　E=M-M_ref　　式中:E—轻轨衡动态称量误差;M_ref—参考车辆质量的约定真值;M—参考车辆动态称量质量示值。

　　3　各输入量的标准不确定度分量的评定

　　3·1　影响动态称量结果的测量不确定度来源有:

　　(1)重复性条件下轻轨衡的重复性;

　　(2)标准器(标准砝码及控制衡器)的示值不准;

　　(3)轻轨衡的数字示值的分辨力;

　　(4)称量速度变化对测量结果的影响;

　　(5)环境(如振动、干扰、安装水平度及平行直线性)对测量结果的影响;

　　(6)测量方法与规定的测量方法和程序的不一致性;

　　(7)人员误差的存在;

　　(8)车辆带来的示值不准。

　　由于校准时间较短,环境相对稳定,可不必考虑上述不确定度来源中影响较小的(6),(8)条对测量结果的影响;(5)条中振动、干扰影响较小,属高阶小量,可以忽约不计;(5)条中安装平行直线性以及(7)条对测量结果有影响,可以通过重复性体现;所以,影响轻轨衡的动态称量校准结果的不确定度主要有:(1)条轻轨衡的重复性、(2)条标准器的示值不准、(3)条轻轨衡示值的分辨力、(4)条称量速度变化对测量结果的影响以及(5)条中安装水平度对测量结果的影响。

　　3·2　标准不确定度分量的评定

　　(1)轻轨衡的重复性引入的A类测量不确定度分量u_动1　　对GCS-5t型轻轨衡进行动态校准,发现在5000kg点变化最大,故对被校轻轨衡在重复性测量条件(包括相同的称量速度、相同的载荷、相同的环境条件、相同的称量方法等)下,用参考车辆对轻轨衡在5000kg点重复测量10次,其结果表1:

　　10次测量结果的平均值为5000kg,最大示值为5080kg,按照下面公式进行计算: