动态公路车辆汽车衡检定中动态鉴别力的研究

本文通过对 JJG 907-2006 《动态公路车辆自动衡器计量检定规程》 中关于衡器的车辆动态测试项目与静态测试项目进行对比，提出车辆动态测试中应当增加动态鉴别力测试，并挖掘了动态鉴别力的定义以及测试的方法。在进一步完善动态公路车辆汽车衡的动态测试上具有一定的现实意义。

1.引言

在文献的动态测试中，没有对鉴别力进行要求，衡器动态测试中进行的测试项与衡器静态测试的重复性和偏载测试相对应，但缺少静态测试中包含的鉴别力测试，相比于静态测试而言，其动态测试准确度的可靠性和可信度大打折扣。

目前，鉴别力测试仅适用于衡器的静态测试，表明衡器具备对微量变化的反应能力，有助于对衡器是否能够达到称量准确度进行判断，鉴别力测试与重复性测试、偏载测试等测试共同构成了对衡器称量准确度的判断，增加了衡器测试的范围，提高了衡器准确度的可靠性。

本文根据文献中静态测试的鉴别力测试以及车辆动态测试方法，对动态鉴别力的定义、确定以及测试方法进行探讨。

2.静态鉴别力

根据文献的定义，鉴别力是衡器对载荷微小变化的反应能力，对于给定载荷的鉴别力阈，就是附加载荷的最小值：当此载荷在承载器轻缓地放上或取下时，即能使示值发生一个可觉察到的变化。鉴别力是衡器计量的一个重要技术指标。

对于机械结构的衡器来说，它与载荷测量装置及机械连接中的摩擦相关；对数字指示衡器来说，它与传感器和称重显示器的分辨率以及机械连接中的摩擦和应力相关。因此对于电子汽车衡，做鉴别力测试可以检验秤体结构设计的合理性和机械连接摩擦所产生的应力误差，以及称重传感器、称重仪表的分辨力是否合格。

文献的规定，鉴别力的测试方法如下：鉴别力应在衡器的最小秤量、50%最大秤量、最大秤量点进行测试，在衡器处于平衡状态下，依次从任一承载器轻缓地加放或取下相当于 1.4 倍静态称量分度值的砝码，衡器原来的示值应当有所改变。

具体操作如下：在承载器上放置某一载荷和一些小砝码，然后依次取下小砝码，直到示值 I 确实地减少了一个实际分度值而变为 I-d。此时再向承载器放上一个 0.1d 的小砝码，然后再轻缓地放上 1.4d 的砝码，示值应为 I+d，如图 1 所示。

开始示值为 200g，取下一些小砝码，直至示值 变 为  I-d=190g， 加 上  0.1d=1g 后 ， 再 加1.4d=14g，则示值必须为 I+d=210g[4]。

3.动态鉴别力

鉴于以上情况，建议在动态测试中增加动态鉴别力测试，类似于鉴别力，动态鉴别力指动态公路车辆自动衡器对动态测试参考车辆重量微小变化的反应能力，对于给定载荷的动态鉴别力阈，就是附加载荷的最小值：当此载荷在车辆上放上或取下时，即能使衡器示值发生一个明显可觉察到的变化。

如图 2 所示，什么样的变化是明显可觉察到的变化呢？

以动态准确度等级 2 级，动态分度值为 20kg 的动态公路衡器为例，在测试车辆总重量 10000kg 时，其称量示值允许的变化范围为 9900kg~ 10100kg，若参考车辆增加或减少一部分重量时，衡器的称量示值会发生变化，称量示值允许的变化范围也会发生变化，但如果称量示值的变化范围与原有变化范围存在重合的区间，如增加 100kg 重量后，其称量示值允许的变化范围为 10000kg~ 10200kg，若衡器示值始终为 10100kg，则总是满足准确度要求，显然其变化不是一个明显可觉察的。

因此发生一个明显可觉察到的变化，即其选用的动态鉴别力测试载荷在车辆上放上或取下时，其称量示值变化的区间应当与 9900kg~10100kg 区间刚好不相重合，如放上 220kg 载荷时，车辆总重10220kg，其称量示值变化区间为 10120kg~10320kg 之间，与原有的称量示值变化区间不相重合；取下 220kg 载荷时，车辆总重 9780kg，其称量示值变化区间为 9680kg~9880kg 之间，与原有的称量示值变化区间不相重合。

由此，我们可以进一步明确动态鉴别力的定义：动态鉴别力指动态公路车辆自动衡器对车辆重量微小变化的反应能力，对于给定载荷的动态鉴别力阈，就是附加载荷的最小值：当此载荷在车辆上放上或取下时，衡器对该车辆的称量示值变化区间与原有的称量示值变化区间不重合。该附加载荷的最小值可以按如下公式确定：

 δ= MPG×2 +d （1） 1-ε

式中：δ 为该附加载荷的最小值；

MPE 为参考车辆总重量的最大允许误差；

ε 为对应总重误差准确度等级所对应的误差百分比； d 为衡器分度值。

根据公式 （1） 求得 δ，然后将 δ 化整到最接近的分度值倍数。

4.鉴别力的测试方法

动态鉴别力测试可以采用以下方法：

4.1 动态鉴别力测试车辆的选定

动态测试结束后，在动态测试的三辆参考车辆中随机选择一辆用于动态鉴别力测试，可以以空车参与动态鉴别力测试，也可以以重车参与动态鉴别力测试；

4.2  动态鉴别力阈的计算

动态鉴别力阈 δ 按公式 （1） 计算，并化整到最接近的分度值倍数。

4.3动态测试

参考车辆在放上或取下等同于动态鉴别力阈重量的载荷后，按下面的要求进行测试，即在规定的速度范围内进行 20 次动态称量检定，其中 12次由承载器的中心通过，4 次由靠近承载器的左侧通过，4 次由靠近承载器的右侧通过。

4.4检定结果处理

由于轴重配比的不易操作，暂不推荐针对轴重准确度等级的动态鉴别力测试，但在参考车辆总重发生变化后，轴重仍应满足该设备提交的轴重允许误差。

以下以某汽车衡为例说明说明动态鉴别力的测试方法及测试数据处理方法。

某衡器的整车准确度等级为 5 级，轴重准确度等级为 E，分度值 d=100，按照文献首次检定要求的动态测试已经完成，准确度检定合格，抽取三辆参考车辆中的车型为 1125 的半挂车作为动态鉴别力测试车辆，车辆总重 TMV=45300kg，最大允许误差 MPE=1100kg，若只考虑整车重量误差，检定时允许出现的称量示值为 44200kg 至 46400kg 之间，按照动态鉴别力阈的公式 （1） 计算可得 δ=2356kg，将 δ 化整到最接近的分度值倍数为 2400kg。

将 2400kg 的标准砝码放到车辆上，此时车辆总重 TMV=47700kg，最大允许误差为MPE=1200kg，若只考虑整车重量误差，检定时允许出现的称量示值为 46500kg~48900kg 之间，刚好与动态鉴别力测试前允许出现的称量示值变化不相重合。再次进行动态测试，测试数据如表 1 所示：

根据表 1 中的数据，可以判断该衡器的动态鉴别力测试合格。

5.结束语

通过分析，在文献中车辆动态测试中增加动态鉴别力测试具备足够的可操作性，增加该项测试可以在动态公路车辆自动衡器检定中增加与静态测试中鉴别力测试相对应的动态测试项目，提高了检定的可靠性和可信度，在进一步完善动态公路车辆自动衡器的动态测试上具有一定的现实意义。