| 底盘测功机校准装置滑行时间和速度校准 |
| 来源： 点击数：2743次 更新时间：2022/1/28 22:36:46 |
| 底 盘 测 功 机 校 准 装 置 动 态 滑 行 时 间 和 静 态 速 度校 准 方 法 探 讨 摘 要 ： 汽 车 排 气 污 染 物 检 测 用 底 盘 测 功 机 校 准 装 置 是 用 于 校 准 测 功 机 ， 目 前 汽 车 排 气 污 染 物 检 测 用 底 盘 测 功 机 校 准 装 置 的 国 家 计 量 技 术 规范 还 尚 未 制 定 ， 故 针 对 其 静 态 速 度 和 动 态 滑 行 时 间 ２ 个 关 键 参 数 的 校 准 方 法 进 行 探 讨 ， 对 测 功 机 校 准 装 置 进 行 计 量 校 准 可 有 效 保 证 其 量 值 的准 确 可 靠 。 结 果 表 明 ， 静 态 速 度 示 值 误 差 不 确 定 度 优 于 １ ０ ×１０－４ （ ｋ ＝２） ； 动 态 滑 行 时 间 示 值 误 差 不 确 定 度 优 于 ２ ０ｍｓ（ ｋ ＝２） ， 则 该 校 准 方 法能 为 测 量 人 员 提 供 参 考 。 关 键 词 ： 测 功 机 校 准 装 置 ； 静 态 速 度 ； 动 态 滑 行 时 间 ｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｇｌｉｄｅ Ｔｉｍｅ ａｎｄＳｔａｔｉｃ Ｓｐｅｅｄ ｏｆ Ｃｈａｓｓｉｓ Ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ＤｅｖｉｃｅＨＵＡＮＧ Ｘｕｒｕｉｈａｎ ＺＨＡＮＧ Ｙｕ ＦＵ Ｘｉｎｙａｎ ＷＡＮＧ Ｊｕｆｅｎｇ ＬＩＡＯ Ｗｅｉｓｏｎｇ ＨＡＮ Ｆｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｅｄ ｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ Ａｔ ｐｒｅｓｅｎｔ， ｔｈｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｔｈｅｃｈａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｅｘｈａｕｓｔ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｈａｓ ｎｏｔ ｂｅｅｎ ｆｏｒｍｕｌａｔｅｄ Ｔｈｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｗｏ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ ｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ Ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｉｔｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ １ ０ × １０－４ （ ｋ ＝ ２） ； ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ２ ０ｍｓ （ ｋ ＝２） Ｔｈｉｓ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｆｏｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： ｃｌａｓｓｉｓ ｄｙｎａｍｏｍｅｔｅｒ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ； ｓｔａｔｉｃ ｓｐｅｅｄ； ｄｙｎａｍｉｃ ｇｌｉｄｅ ｔｉｍｅ 引 言 汽 车 排 气 污 染 物 检 测 用 底 盘 测 功 机 （ 以 下 简 称测 功 机 ） 是 在 汽 车 排 气 污 染 物 排 放 工 况 法 检 测 时 ，用 于 模 拟 车 辆 在 道 路 实 际 行 驶 时 的 惯 量 和 阻 力 的 专用 计 量 设 备 。 ［ １］ 汽 车 排 气 污 染 物 检 测 用 底 盘 测 功 机校 准 装 置 （ 以 下 简 称 测 功 机 校 准 装 置 ） 是 用 于 校 准测 功 机 的 计 量 装 置 ， 其 广 泛 应 用 于 各 级 计 量 技 术 机构 。 测 功 机 校 准 装 置 的 有 效 溯 源 ， 直 接 关 系 到 测 功机 量 值 的 准 确 与 否 ， 及 汽 车 排 气 污 染 的 管 理 与 治理 。 ［ ２］ 目 前 国 内 尚 未 发 布 相 关 的 计 量 技 术 规 范 ， 本文 对 测 功 机 校 准 装 置 的 静 态 速 度 和 动 态 滑 行 时 间 的校 准 方 法 进 行 了 探 讨 。 １ 结 构 及 原 理测 功 机 校 准 装 置 结 构 ［ ３］ （ １） 静 态 速 度 测 量 原 理测 速 滚 轮 、 编 码 器 采 集 到 底 盘 测 功 机 的 滚 筒 速度 信 号 后 输 出 至 硬 件 校 准 模 块 ， 硬 件 校 准 模 块 根 据测 速 滚 轮 转 动 频 率 ｆ、 旋 转 编 码 器 的 线 数 ｎ 和 滚 轮 直径 ｄ， 计 算 滚 筒 的 实 际 速 度 ， 再 传 输 给 笔 记 本 电 脑 进行 运 算 。 （ ２） 动 态 滑 行 时 间 的 测 量 原 理主 要 采 用 高 准 确 度 、 高 稳 定 度 晶 振 电 路 作 为 参考 ， 通 过 ＣＰＬＤ 内 部 优 化 的 非 门 延 迟 线 设 计 ， 实 现 对时 间 的 精 确 测 量 。 ［ ４］ 在 笔 记 本 电 脑 上 选 取 对 应 软 件校 准 功 能 ， 通 过 速 度 、 时 间 测 量 得 到 数 据 ， 计 算 出 动态 滑 行 时 间 。 ２ 校 准 方 法 本 文 以 佛 山 分 析 仪 有 限 公 司 的 测 功 机 校 准 装 置（ 型 号 ＦＣＪ －１００） 作 为 被 测 对 象 ， 铷 原 子 频 率 标 准 和３３５２２Ｂ 函 数 发 生 器 作 为 标 准 器 。 铷 原 子 频 率 标 准输 出 １０ＭＨｚ 至 函 数 发 生 器 作 为 外 参 考 ， 函 数 发 生 器输 出 与 速 度 对 应 的 频 率 值 ， 先 对 测 功 机 校 准 装 置 静态 速 度 进 行 校 准 ， 再 利 用 扫 频 模 式 对 动 态 滑 行 时 间进 行 校 准 ， 分 别 计 算 示 值 误 差 并 给 出 测 量 结 果 。 校准 示 意 图 如 图 ２ 所 示 。 ２ １ 静 态 速 度 校 准 将 所 有 设 备 开 机 预 热 ， 按 图 ２ 所 示 连 接 ， 确 保 串口 通 信 成 功 并 打 开 软 件 系 统 ， 点 击 “ 设 备 校 准 ” 按钮 ， 先 清 空 原 始 数 据 ， 为 校 准 做 准 备 。函 数 发 生 器 输 出 选 择 Ｓｑｕａｒｅ（ 方 波 ） ， 进 入 方 波参 数 编 辑 界 面 ， 将 Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ（ 幅 度 ） 设 置 为 ４Ｖｐｐ，Ｏｆｆｓｅｔ（ 偏 置 ） 设 置 为 ＋ ２ ００Ｖ， Ｐｈａｓｅ（ 相 位 ） 默 认０ ０００°， Ｄｕｔｙ Ｃｙｃｌｅ（ 占 空 比 ） 默 认 ５０ ００％， Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ 频 率 ） 按 表 １ 设 置 静 态 速 度 校 准 时 对 应 的 频 率值 ， 依 次 点 击 “ 通 道 １” 、 “ Ｏｕｔｐｕｔ” 置 于 Ｏｎ 状 态 输 出频 率 进 行 校 准 。 静 态 速 度 对 应 函 数 发 生 器 输 出 频 率值 及 技 术 说 明 书 指 标 如 表 １ 所 示 。 表 １ 静 态 速 度 对 应 函 数 发 生 器 频 率 值 及 技 术 说 明 书 指 标函 数 发 生 器 分 别 输 出 如 表 １ 所 示 标 准 速 度 值 ｖ ｉ对 应 的 频 率 值 ， 软 件 系 统 读 取 显 示 的 速 度 ｖ， 如 图 ３ 所示 。 按 式 （ １） 计 算 测 功 机 校 准 装 置 速 度 示 值 误 差 ： 式 中 ： δ——— 静 态 速 度 示 值 误 差 ； ｖ ｉ ——— 标 准 速度 值 ， ｋｍ／ ｈ； ｖ——— 测 功 机 校 准 装 置 静 态 速 度 显 示值 ， ｋｍ／ ｈ。 图 ３ 静 态 速 度 校 准 软 件 界 面按 上 述 方 法 用 函 数 发 生 器 进 行 静 态 速 度 校 准 ，静 态 速 度 示 值 误 差 的 不 确 定 度 来 源 包 括 ： 函 数 发 生器 引 入 的 标 准 不 确 定 度 、 测 功 机 校 准 装 置 分 辨 力 引入 的 标 准 不 确 定 度 或 测 量 重 复 性 引 入 的 标 准 不 确 定度 。 校 准 结 果 如 表 ２ 所 示 。 表 ２ 静 态 速 度 校 准 结 果 ２ ２ 动 态 滑 行 时 间 校 准将 所 有 设 备 开 机 预 热 ， 按 图 ２ 所 示 连 接 ， 确 保 串口 通 信 成 功 并 打 开 软 件 系 统 ， 使 用 函 数 发 生 器 扫 频模 式 进 行 动 态 滑 行 时 间 的 校 准 。函 数 发 生 器 方 波 设 置 同 静 态 速 度 校 准 时 的 设 置方 法 ， 为 避 免 动 态 校 准 时 会 误 触 发 测 功 机 校 准 装 置内 部 计 时 ， 导 致 测 出 的 滑 行 时 间 异 常 ， 因 此 进 行 动 态 滑行 时 间 校 准 时 ， 须 将 静 态 速 度 校 准 时 波 形 的 输 出 速 度（ 频 率 ） 设 置 低 于 ５０ｋｍ／ ｈ， 通 常 设 置 为 ８８４２ｋＨｚ； 按“ ｓｗｅｅｐ” 键 进 入 函 数 发 生 器 扫 频 模 式 ， “ Ｓｗｅｅｐ Ｔｉｍｅ” 设 置扫 频 时 间 ； “ Ｓｔａｒｔ Ｆｒｅｑ” 设 置 为 ２４７６８１６０ｋＨｚ（ ５６ｋｍ／ ｈ） ，“ Ｓｔｏｐ Ｆｒｅｑ” 设 置 为 １０６１０６４０ｋＨｚ（ ２４ｋｍ／ ｈ） 。 “ Ｔｙｐｅ” 默认 为 Ｌｉｎｅａｒ， 保 持 通 道 １“ Ｏｕｔｐｕｔ” 状 态 为 ｏｎ， 进 入 软件 系 统 依 次 点 击 “ 校 准 系 统 ” 、 “ 恒 载 荷 加 载 ” 、 “ ６ｋｗ恒 载 测 试 ” 。 函 数 发 生 器 设 置 完 毕 后 点 击 软 件 系 统“ 开 始 测 试 ” 键 ， 将 “ Ｓｗｅｅｐ” 置 于 状 态 “ Ｏｎ” 触 发 信 号开 始 校 准 。 校 准 结 束 ， 软 件 系 统 显 示 的 “ 实 际 滑 行时 间 ” 为 实 测 值 ｔ ｉ ， 理 想 状 态 下 该 结 果 为 设 置 的 扫 频时 间 Ｔ ｉ 的 一 半 ， 测 量 三 次 求 平 均 值 ， 按 式 （ ２） 计 算 动态 滑 行 时 间 示 值 误 差 ： Δ ＝ ｔ －０ ５ Ｔ ｉ（ ２）式 中 ： Δ——— 动 态 滑 行 时 间 示 值 误 差 ， ｓ；ｔ——— 动 态 滑 行 时 间 测 量 三 次 平 均 值 ， ｓ；Ｔ ｉ ——— 函 数 发 生 器 扫 频 时 间 ， ｓ。按 上 述 校 准 方 法 将 扫 频 时 间 Ｔ ｉ 分 别 设 置 为１０ｓ、 ２０ｓ、 ４０ｓ、 １００ｓ， 用 函 数 发 生 器 对 动 态 滑 行 时 间 测量 进 行 校 准 ， 技 术 说 明 书 动 态 滑 行 时 间 指 标 为 ±３ｍｓ，示 值 误 差 的 不 确 定 度 来 源 包 括 ： 函 数 发 生 器 引 入 的标 准 不 确 定 度 、 测 功 机 校 准 装 置 分 辨 力 引 入 的 标 准不 确 定 度 或 测 量 重 复 性 引 入 的 标 准 不 确 定 度 。 校 准结 果 如 表 ３ 所 示 、本 文 阐 述 了 测 功 机 校 准 装 置 的 校 准 方 法 和 步骤 ， 结 合 函 数 发 生 器 对 静 态 速 度 和 动 态 滑 行 时 间 ２个 关 键 参 数 进 行 校 准 ， 其 测 量 结 果 满 足 技 术 指 标 要求 ， 校 准 方 法 切 实 可 行 ， 能 够 为 测 功 机 校 准 装 置 的 有效 溯 源 提 供 参 考 。 |
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