本文就地磅中兩種比較類似的產(chǎn)品，談談地磅的動態(tài)測量不確定度評定分量存在 的問題，并且介紹如何解決的一些看法。

　　一、概述

　　本文所提及的“車輛自動衡器”包括自動軌道衡和動態(tài)公路車輛自動衡器兩大類產(chǎn)品，按照JJF1059-2012 《測量不確定度評定與表示》適用范圍的劃分，各種自動衡器與非自動衡器都屬于“被測量呈現(xiàn)為一系列值的 分布”的器具。從器具的測量不確定度評定的角度認識，車輛自動衡器與非自動衡器的相同之處在于其靜態(tài)測 量的分布形態(tài)是相同的，而不同之處在于：對于車輛自動衡器，還要對其動態(tài)測量進行動態(tài)測量不確定度評定。

　　關于靜態(tài)測量的測量不確定度評定，作者在中國衡器協(xié)會編輯的《稱重科技(第十五屆稱重技術研討會論 文集)》中的《對非自動衡器進行測量不確定度評定技術問題的探討》一文中已有陳述，那么自動衡器的動態(tài) 測量與靜態(tài)測量有哪些不同?其動態(tài)測量不確定度評定是否存在需要探討的問題?在這里就以車輛自動衡器為 例進行分析。將自動軌道衡和動態(tài)公路車輛自動衡器這兩類衡器放在一起談“動態(tài)測量不確定度評定”的問題， 是因為影響這兩類地磅動態(tài)測量不確定度分量的因素相似。

　　二、動態(tài)測量不確定度分量

　　*，各種自動衡器的計量性能都包括在相應產(chǎn)品標準的兩項指標中，一項是對動態(tài)測量的允差要求， 一項是對靜態(tài)測量的允差要求，這兩項允差要求都體現(xiàn)了自動衡器的“被測量呈現(xiàn)為一系列值的分布”的特征： 即對于稱量范圍內的每一個秤量值，都對應一個動態(tài)允差要求和一個靜態(tài)允差要求。按照JJF1059.1-2012的原 理，來源復雜的測量不確定度是由多個測量不確定度分量合成的。

　　地磅的動態(tài)測量功能是其基本功能，靜態(tài)測量功能則是用來進行衡器校準的。由于兩者的作用不 同，其測量對象、狀態(tài)、條件等既不相同，測量不確定度分量也就大不相同了。下面分別將自動軌道衡和動態(tài)地磅的動態(tài)測量不確定度分量列舉如下:

　　1.自動軌道衡動態(tài)測量不確定度分量的評定

　　自動軌道衡動態(tài)測量不確定度分量的評定分為兩種：⑴自動軌道衡動態(tài)測量不確定度分量評定;⑵用控制 衡器復核動態(tài)測量結果。

　　(1)自動軌道衡動態(tài)測量不確定度分量

　?、僮詣榆壍篮獾姆Q重指示器分度值引入的不確定度分量ul;

　?、跈z衡車或參考車輛引入的不確定度分量u2;

　?、圩詣诱\衡的靜態(tài)允差弓丨入的不確越分量u3;

　?、茌d荷的非重力作用力與振動力等弓丨入的不確定度分量U4。

　?、朴每刂坪馄鲝秃藙討B(tài)測量結果

　?、贁?shù)字指示軌道衡作為控制衡器時，其分辨力引入的的不確定度分量Ul;

　?、陧来a及砝碼小車引入的不確定度分量U2;

　?、劭刂坪馄鞯撵o態(tài)允差引入的不確定度分量u3。

　　動態(tài)汽車衡動態(tài)測量不確定度分量的評定

　　動態(tài)汽車衡測量不確定度分量的評定同樣分為兩種：⑴動態(tài)汽車衡的動態(tài)測量不確定度分量評定;⑵用控 制衡器復核動態(tài)測量結果。

　　動態(tài)汽車衡的動態(tài)測量不確定度分量

　?、偈局捣直媪σ氲牟淮_定度分量ul;

　?、谑局奠o態(tài)允差引入的不確定度分量u3;

　　③載荷的非重力作用力與振動力等弓丨起的不確定度分量u4。

　　用控制衡器復核動態(tài)測量結果

　　①控制衡器靜態(tài)允差引起的不確定度分量

　?、诳刂坪馄鞣侄戎倒鸬牟淮_定度分量ul;

　?、蹍⒖架囕v油耗引起的不確定度分量u5。

　　各分量定義、范圍及其分布

　　(Dm：數(shù)字指示分度值或分辨力弓丨入的不確定度分量，±id，均勻分布;

　?、苪2:標準器(如砝碼)引入的不確定度分量，標準器(如砝碼)不確定度，均勻分布;

　　(S)u3：衡器靜態(tài)允差引入的不確定度分量，衡器靜態(tài)允差，均勻分布;

　　(4)u4：載荷的非重力作用力與振動力等引起的不確定度分量，這個分量分布復雜，其中可能包括道路平 直度影響因素，也可能包括車輛速度變化的影響因素，也可能包括車輛狀態(tài)帶來的影響因素，也可能包括承載 器結構自身變化的影響因素。

　　⑶u5:參考車輛油耗引起的不確定度分量，燃油消耗量，均勻分布。

　　以上五個分量不是出現(xiàn)在所有的場合，要根據(jù)實際場合確定該場合適用的合成不確定度的分量。

　　三、實際的分量來源

　　1.各分量來源可以大致歸結為：

　　⑴ul

　　衡器指示器進行模擬~數(shù)字轉換產(chǎn)生的量化誤差，其范圍為±ld。

　?、莡2

　　稱量或檢定過程中使用的標準器，如：砝碼、檢衡車、控制衡器。其不確定度由這些標準器的檢定證書提 供。當使用了多個標準器時，需合成不確定度。

　?、莡3

　　衡器的靜態(tài)允差，包括：

　?、俜Q重傳感器、稱重指示器、承載器、基礎、軟件;

　?、诃h(huán)境條件：溫度、濕度、大氣壓力、干擾。

　?、萿4

　　表現(xiàn)為動態(tài)測量結果的不重復性，在所有分量中，非重力作用力與振動力分量對合成不確定度的貢獻zui大， 影響非重力作用力與振動力來源的因素有:

　?、倬€路狀態(tài)：長度、平直度、坡度;

　?、谲囕v狀況：車型、減震彈簧的變形量

　?、壅駝樱很囕v減震彈簧、稱量臺機械結構、鋼筋混凝土基礎;

　?、軤恳Γ捍笮　⑼评较?/p>

　?、菟俣龋焊叩?、變化

　　⑥車輛行駛狀態(tài)：剎車、提速、左右擺動

　?、莡5

　　當使用了參考車輛，該車輛在自動衡器與控制衡器之間往返時的油耗重量。

　　2.以上從五個方面考慮了被測車輛衡，在進行不確定度評定時應該考慮的因素。但是，在一些關于該類衡 器的測量不確定度報告的分析時，往往將幾種影響量比較大的因素忽略掉了，例如，線路狀態(tài)、車輛狀況.速 度變化等。

　?、啪€路平直度對測量結果的影響帶來的測量不確定度分量，是與速度密切關聯(lián)的。而線路平直度又分為： 一個是平度指標，一個是直度指標。路面或軌道的水平度的起落高度差，直接影響標準參考車輛，在通過被測 衡器時對承載器產(chǎn)生的作用力。

　　我們知道不論是在高速公路上，還是鐵路營運線路上，是很難找到loom左右沒有坡度、又沒有彎度的路 段的。

　?、栖囕v狀況是主要影響不確定度分量的因素之一，當被選擇的車輛狀況比較差時，再受到通道平直度和行 車速度變化，影響稱量結果的量值就比較大。因為這時車輛的晃動、振動幅度就會變大，從而在通過被測衡器 時，對衡器產(chǎn)生的作用力也不同于車況好的車輛。

　?、擒囕v種類不同也是影響因素，相對固定軸的車輛，懸掛軸的車輛的測量不確定度的影響會大許多。同樣 都是20多噸的車輛，懸掛軸車輛稱量出的重量有時比固定軸車輛多出若干噸。

　?、溶囕v所載貨物的不同，也是影響不確定度評定的重要因素。例如，液體貨物重心的變化。

　　(5)施度變化是影響不確定度分量的重要因素，因為車輛在行駛過程中由于受到摩擦力等外力的影響，必然 會發(fā)生改變。

　　如果這些影響因素都處于zui端條件下時，車輛在衡器上得到的測量結果將是其差的。當年在應對自動 軌道衡進行型式評價試驗時，不論是采用集成檢定法在使用砝碼檢定軌道衡靜態(tài)性能，還是建立參考車輛的工 作，都是比較J順利的。其原因是：先是^兆^剛剛廠修、段修后的車輛作為參考車輛使用;其次是動態(tài)檢定時， 控制參考車輛的運行速度在一個理想的范圍內;雖然軌道衡是安裝在有一定坡度的線路上，由于人為控制速度沒有較大的變化，試驗還麵利完成了。

　　而許多情況下在現(xiàn)場實際稱量時，可能由于無法選擇車輛(因為所要通過收費站的車輛都必須稱量),因 為對路況情況不了解、車況情況不能選擇，司機即使想控制車輛的行駛狀態(tài)，也會因經(jīng)驗不足而出現(xiàn)較大誤差。

　　四、幾個應用問題

　　1.非重力作用力與振動力作為一個不確定度分量，是否就是將一些無法量化的因素統(tǒng)統(tǒng)放入進去?

　　從概率與數(shù)理統(tǒng)計學這個角度來講，只要統(tǒng)計的數(shù)據(jù)足夠多，是可以將一些小概率的現(xiàn)象概括進的。比如， 線路問題、車輛狀況問題、速度變化問題等。

　　2.如何從zui小秤量至zui大秤量范圍內選取測量點

　　由于自動衡器的“被測量呈現(xiàn)為一系列值的分布”的特征，一臺衡器至少有數(shù)百甚至成千個被測量值，實 際上不可能全部進行測量，因此有一個如何選取測量點的應用問題，沒有一定之規(guī)。

　　經(jīng)驗表明，當不確定度與枰量范圍為大致的線性相關時，選10個測量點是適當?shù)模?0個點中應包括zui小 秤量與zui大秤量，不過其中這個zui小秤量不應該是“50d”或“20d”，而是指所選取的“參考車輛”的空載車 輛重量。

　　當在測量范圍內不能用一個測量不確定度值來表明測量能力時，可以給出測量范圍及對應該范圍的zui小不 確定度和zui大不確定度的范圍，并給出典型值的測量不確定度。

　　3.車輛種類不同，也是影響衡器不確定度評定的重要因素，應該按照R134建議的規(guī)定，至少選擇三種車 型的車輛進行評定;按照R106建議的規(guī)定，試驗用參考車輛應選取軌道衡要稱量的常用車輛，應盡可能覆蓋 已經(jīng)型式批準的軌道衡的各種稱量模式。稱量的模式包括重車或空車，推送或牽引，稱量速度的范圍(zui高， zui低和實際過衡速度)，以及單/雙方向。