水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范

1水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范本規(guī)范適用于水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x(以下簡(jiǎn)稱車(chē)輪定位儀)的校準(zhǔn)。2引用文件GB/T3730.3—1992汽車(chē)和掛車(chē)的術(shù)語(yǔ)及其定義車(chē)輛尺寸凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位GB/T3730.3—1992界定的及以下術(shù)語(yǔ)和定義適用于本規(guī)范。3.1車(chē)輛支承平面supportingplaneofvehi用于測(cè)量車(chē)輛尺寸參數(shù)時(shí)，支承車(chē)輪的平坦、堅(jiān)實(shí)的水平面。簡(jiǎn)稱X平面。3.2車(chē)輛縱向?qū)ΨQ平面longitudinalplaneofsymmetryofvehicle[GB/T3730.3一線段AB的垂直平分平面。A和B兩點(diǎn)為通過(guò)同一軸上兩端車(chē)輪軸線的X平面的垂面與通過(guò)車(chē)輪中心平面的交線△與X平面的交點(diǎn)(見(jiàn)圖1)。簡(jiǎn)稱Y平面。3.3車(chē)輪外傾角camberangle[GB/T3730.3—1992,3.25]在過(guò)車(chē)輪軸線且垂直于X平面的平面內(nèi)，車(chē)輪軸線與水平線之間所夾銳角。如圖2所示，用符號(hào)a表示，單位為度()。23.4主銷(xiāo)內(nèi)傾角kingpininclination[GB/T3730.3—1992,3.26]在同時(shí)垂直于X和Y平面的平面內(nèi)，由真實(shí)(或假想)的轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)軸線在該平面上的投影線與X平面的垂線所夾的銳角。如圖3所示，用符號(hào)β表示，單位為度(°)。3.5主銷(xiāo)后傾角kingpincastorangle過(guò)車(chē)輪中心的鉛垂線和真實(shí)(或假想)的轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)軸線在Y平面的投影線所夾的銳角。如圖4所示，用符號(hào)γ表示，單位為度(°)。3.6前束toe-in同軸上兩輪輪輞內(nèi)側(cè)輪廓線的水平直徑的端點(diǎn)為等腰梯形的頂點(diǎn)，等腰梯形的前后底邊長(zhǎng)度之差(A-B)。如圖5所示，單位為毫米(mm)。3水準(zhǔn)測(cè)量器如圖6所示，它由四組水準(zhǔn)泡組成。水準(zhǔn)泡A用于車(chē)輪外傾角(以下簡(jiǎn)稱外傾角)的測(cè)量；水準(zhǔn)泡B用于主銷(xiāo)后傾角測(cè)量；水準(zhǔn)泡C用于主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量；水準(zhǔn)泡D用于整個(gè)水準(zhǔn)測(cè)量器的水平校準(zhǔn)。外傾角水泡角度示值與該水準(zhǔn)泡軸線的水銷(xiāo)后傾角與主銷(xiāo)內(nèi)傾角水泡角度示值與該水準(zhǔn)泡軸線的水平傾斜角度有比例系數(shù)為m陸的比例關(guān)系(見(jiàn)附錄A)。轉(zhuǎn)θ角，然后再將車(chē)輪向右(或向左)旋轉(zhuǎn)θ角。前輪外傾角測(cè)量前輪外傾角測(cè)量(A水泡)水準(zhǔn)測(cè)量器水平調(diào)整(D水泡)Q前輪外傾角置D氣泡居中，讀出A氣泡的值(度)1轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)后傾角(度)前輪外傳20°置D氣泡居中，謂整B氣泡至0,向內(nèi)轉(zhuǎn)前輪20°,置D氣泡再次居中，讀出B氣泡的值轉(zhuǎn)肉節(jié)主銷(xiāo)后領(lǐng)角轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)后傾角測(cè)量(B水泡)\轉(zhuǎn)向節(jié)主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量(C水泡)磁性吸座④B圖6水準(zhǔn)測(cè)量器外形前束尺由三節(jié)管子組成，其中兩節(jié)可拉伸，另外一節(jié)的測(cè)頭可以小范圍彈性伸縮(內(nèi)有彈簧),其中有指標(biāo)線和刻度線。計(jì)量性能要求見(jiàn)表1。4分度值示值誤差水準(zhǔn)測(cè)量器外傾角A(a):-5°~0～+5°士0.5°或主銷(xiāo)后傾角B(Y):-3°~0～+10°主銷(xiāo)內(nèi)傾角C(β):0～16°轉(zhuǎn)盤(pán)刻度：-50°~0～+50°士1.0°前束尺6校準(zhǔn)條件6.1環(huán)境條件環(huán)境溫度：0℃~40℃;環(huán)境濕度：不大于85%RH。6.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器6.2.1角度標(biāo)準(zhǔn)裝置a)旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量范圍一般不小于30°;b)旋轉(zhuǎn)軸水平調(diào)節(jié)靈敏度一般不大于3';c)旋轉(zhuǎn)角度示值誤差一般不超過(guò)±3';d)輔助直角座具體要求見(jiàn)附錄B。6.2.2條式水平儀分度值0.10mm/m。6.2.3經(jīng)緯儀或角度測(cè)量?jī)xa)經(jīng)緯儀DJ?級(jí)；b)角度測(cè)量?jī)x示值誤差一般不超過(guò)±3'。6.2.4鋼直尺7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法7.1水準(zhǔn)測(cè)量器校準(zhǔn)7.1.1主銷(xiāo)內(nèi)傾角如圖7所示，用水平儀將角度標(biāo)準(zhǔn)裝置旋轉(zhuǎn)軸調(diào)至水平(水平度不大于0.20mm/m),水準(zhǔn)測(cè)量器的磁性吸鐵座吸附在角度標(biāo)準(zhǔn)裝置旋轉(zhuǎn)軸的鉛垂端面上，使水準(zhǔn)測(cè)量器的A(a)水泡及B(Y)水泡軸線基本上與角度標(biāo)準(zhǔn)裝置旋轉(zhuǎn)軸平行。5角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度標(biāo)準(zhǔn)裝置水準(zhǔn)測(cè)量器磁性吸座水準(zhǔn)測(cè)量器C(β)水泡水準(zhǔn)測(cè)量器B(Y)水泡水準(zhǔn)測(cè)量器A(α)水泡水準(zhǔn)測(cè)量器D水泡圖7主銷(xiāo)內(nèi)傾角校準(zhǔn)時(shí)水準(zhǔn)測(cè)量器安置示意圖調(diào)整好D水泡的水平。旋轉(zhuǎn)主銷(xiāo)內(nèi)傾角調(diào)節(jié)螺絲，使C(β)以水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)0°刻線、角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值取“0”。主銷(xiāo)內(nèi)傾角調(diào)節(jié)螺絲固定不動(dòng)。旋轉(zhuǎn)角度標(biāo)準(zhǔn)裝置使水泡的一端(左或右端)逐次對(duì)準(zhǔn)5°、10°和15°刻線，分別讀取角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值θ?,θ?,θ?,按公式(1)、公式(2)計(jì)算主銷(xiāo)內(nèi)傾角示值誤差及△β——第i測(cè)量點(diǎn)(i=1,2,3)水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角的示值誤差，單位δβ——第i測(cè)量點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角的相對(duì)誤差，%;β——第i測(cè)量點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)刻線的示值，單位度();0;——第i測(cè)量點(diǎn)角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值，單位度(°);po——比例系數(shù)(與轉(zhuǎn)盤(pán)左、右轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ有關(guān)),見(jiàn)附錄A。7.1.2外傾角及主銷(xiāo)后傾角如圖8所示，水準(zhǔn)測(cè)量器的磁性吸座吸附在角度標(biāo)準(zhǔn)裝置輔助直角座平面上，使水準(zhǔn)測(cè)量器的C(β)水泡軸線基本上與角度標(biāo)準(zhǔn)裝置旋轉(zhuǎn)軸平行。調(diào)整好D水泡的水平。a)外傾角將A(a)水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)0°刻線，角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值取“0”;旋轉(zhuǎn)角度標(biāo)準(zhǔn)裝置使水泡的一端(左或右端)逐次對(duì)準(zhǔn)+1°、+3°和+5°刻線，分別讀取角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值φ,q?,φ?,按公式(3)、公式(4)計(jì)算車(chē)輪外傾角示值誤差及相對(duì)誤差。a;——第；測(cè)量點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量器外傾角水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)刻線的示值，單位度();然后角度標(biāo)準(zhǔn)裝置反向旋轉(zhuǎn)，使水泡的一端(左或右端)逐次對(duì)準(zhǔn)一1°、一3°和-5°刻線，分別讀取角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值，同樣按公式(3)、公式(4)計(jì)算車(chē)輪外旋轉(zhuǎn)主銷(xiāo)后傾角調(diào)節(jié)螺絲，使B(Y)水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)0°刻線、角度一端(左或右端)逐次對(duì)準(zhǔn)-3°、+3°、+6°和+9°刻線，分別讀取角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值山，,k,,按公式(5)、公式(6)計(jì)算主銷(xiāo)后傾角示值誤差及相對(duì)誤差。△Y第k測(cè)量點(diǎn)(k=1,2,3,4)水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)后傾角的示值誤差，單位Y第k測(cè)量點(diǎn)水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)后傾角水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)刻線的示值，單位度();7——比例系數(shù)(與轉(zhuǎn)盤(pán)左、右轉(zhuǎn)動(dòng)角度θ有關(guān)),見(jiàn)附錄A。677.2轉(zhuǎn)盤(pán)校準(zhǔn)7.2.1用經(jīng)緯儀校準(zhǔn)將經(jīng)緯儀安置在被校轉(zhuǎn)盤(pán)上，調(diào)整好經(jīng)緯儀的水平、并使經(jīng)緯儀豎軸中心基本落在被校轉(zhuǎn)盤(pán)中心上。將經(jīng)緯儀垂直度盤(pán)處于90°(或270°)位置上垂直鎖緊望遠(yuǎn)鏡，使其在垂直方向上無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。在被校轉(zhuǎn)盤(pán)的指標(biāo)線對(duì)準(zhǔn)0°刻度線時(shí)，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處(>15m)目標(biāo)線A(自定),讀取經(jīng)緯儀水平度盤(pán)示值wo,逆時(shí)針(或順時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)被校轉(zhuǎn)盤(pán)(經(jīng)緯儀同步隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng))對(duì)準(zhǔn)10°刻度線，此時(shí)，固定轉(zhuǎn)盤(pán)不動(dòng)、經(jīng)緯儀水平度盤(pán)反向旋轉(zhuǎn)，望遠(yuǎn)鏡再次瞄準(zhǔn)目標(biāo)線A,讀取經(jīng)緯儀水平度盤(pán)示值w?;按同樣方法轉(zhuǎn)盤(pán)分別對(duì)準(zhǔn)20°、30°刻度線，讀取經(jīng)緯儀水平度盤(pán)示值w?和w?;按公式(7)計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)示值誤差。式中：|w?-w?|應(yīng)取銳角值；△G——轉(zhuǎn)盤(pán)示值誤差，單位度(°);G,——第n測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)示值，單位度();u?——第n測(cè)量點(diǎn)經(jīng)緯儀水平度盤(pán)示值，單位度(°);w?——轉(zhuǎn)盤(pán)對(duì)準(zhǔn)0°刻度線時(shí)，經(jīng)緯儀水平度盤(pán)示值，單位度(°)。按同樣方法，轉(zhuǎn)盤(pán)順時(shí)針(或逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)，校準(zhǔn)相應(yīng)的10°,20°,30°刻線。7.2.2用角度測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)使被校轉(zhuǎn)盤(pán)中心與角度測(cè)量?jī)x度盤(pán)中心對(duì)正重合，在轉(zhuǎn)盤(pán)的指標(biāo)線對(duì)準(zhǔn)0°刻度線時(shí)使角度測(cè)量?jī)x零點(diǎn)刻度線與之對(duì)齊，逆時(shí)針(或順時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)被校轉(zhuǎn)盤(pán)(角度測(cè)量?jī)x同步隨轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng))對(duì)準(zhǔn)10°刻度線，讀取角度測(cè)量?jī)x相應(yīng)的讀數(shù)值r?,按同樣方法轉(zhuǎn)盤(pán)分別對(duì)準(zhǔn)20°、30°刻度線，讀取角度測(cè)量?jī)x相應(yīng)的讀數(shù)值r?和r?,按公式(8)計(jì)算轉(zhuǎn)盤(pán)示值誤差?！鱬?——轉(zhuǎn)盤(pán)示值誤差，單位度(°);P?——第n測(cè)量點(diǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)示值，單位度();ta——第n測(cè)量點(diǎn)角度測(cè)量?jī)x示值，單位度()。7.3前束尺校準(zhǔn)用鋼直尺測(cè)量前束尺示值部分0～+10mm、0～+20mm、0～+30mm、0～-10mm、0～-20mm、0～—30mm刻線間的實(shí)際值，按公式(8)計(jì)算前束尺示值誤差。式中：8Lo?——第t測(cè)量點(diǎn)鋼直尺示值，mm。8校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)8.1經(jīng)校準(zhǔn)的水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x，填發(fā)校準(zhǔn)證書(shū)，校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)的內(nèi)容見(jiàn)附錄C。8.2水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度按JJF1059的要求評(píng)定，不確定度評(píng)定的實(shí)例見(jiàn)附錄E。水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x的復(fù)校時(shí)間間隔建議為1年。由于復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的，因此送校單位可根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔。9圖A.1主銷(xiāo)后傾角測(cè)量原理示意圖假設(shè)只存在轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)后傾角γ。QO為轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)軸，處于鉛垂面YOZ內(nèi)，∠QOZ即為轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)后傾角γ;AO為車(chē)軸，處于OX軸上，∴AO⊥QO。BO為車(chē)輪右轉(zhuǎn)θ角的車(chē)軸(B不在水平面S內(nèi)，低于水平面；B'為B在水平面上的投影點(diǎn)，∴BB'⊥S平面、BB'⊥OB'、BB'⊥AB';∠BOB'=4;∠AOB'=0);CO為車(chē)輪左轉(zhuǎn)θ角時(shí)的車(chē)軸(C不在水平面S內(nèi)，高于水平面；C'為C在水平面∵QO⊥AO、QO⊥BO;∴QO⊥平面AOB平面AOC平面AOC∵∠(平面AOC與平面AOC'夾角)=∠CDC'=∠QOZ=γAO為車(chē)軸(R)=BO=COOB'=BO×cos=R×cos(4為車(chē)輪右轉(zhuǎn)θ時(shí)的車(chē)軸水平傾斜角)同理為減小實(shí)際存在的主銷(xiāo)內(nèi)傾角影響JJF1377—2012實(shí)際校準(zhǔn)時(shí)，車(chē)輪右轉(zhuǎn)θ時(shí)將傾斜角調(diào)整為零，即ψ=0,則上公式就變成附錄B輔助直角座具體要求B.1材料20#鋼厚度3mm。附錄C校準(zhǔn)對(duì)象校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)點(diǎn)校準(zhǔn)結(jié)果水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角外傾角主銷(xiāo)后傾角轉(zhuǎn)盤(pán)刻度順時(shí)針逆時(shí)針前束尺刻度一30mm附錄D水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)記錄送校單位信息聯(lián)系人聯(lián)系電話郵編被校儀器信息儀器名稱型號(hào)規(guī)格制造廠商生產(chǎn)日期出廠編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)器信息標(biāo)準(zhǔn)器名稱編號(hào)不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差合格證書(shū)號(hào)合格有效期至校準(zhǔn)信息校準(zhǔn)地點(diǎn)校準(zhǔn)員核驗(yàn)員校準(zhǔn)日期溫度相對(duì)濕度示值誤差水準(zhǔn)測(cè)量器校準(zhǔn)點(diǎn)123456主銷(xiāo)內(nèi)傾角示值(°)5標(biāo)準(zhǔn)值()誤差(°)相對(duì)誤差(%)車(chē)輪外傾角示值(°)標(biāo)準(zhǔn)值()相對(duì)誤差(%)主銷(xiāo)后傾角標(biāo)準(zhǔn)值()相對(duì)誤差(%)轉(zhuǎn)盤(pán)刻度示值(°)順10順20順30逆10逆20逆30標(biāo)準(zhǔn)值()誤差(°)前束尺刻度示值(mm)標(biāo)準(zhǔn)值(mm)誤差(mm)注：本校準(zhǔn)記錄允許根據(jù)校準(zhǔn)單位技術(shù)管理要求，作適當(dāng)修改。水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x水準(zhǔn)測(cè)量器示值誤差的不確定度評(píng)定E.1測(cè)量模型E.1.1建立測(cè)量模型如下：根據(jù)車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)主銷(xiāo)內(nèi)傾角的測(cè)量原理，被測(cè)車(chē)輪左轉(zhuǎn)θ角(一般為20°)、再右轉(zhuǎn)θ角時(shí)，水準(zhǔn)式車(chē)輪定位測(cè)量?jī)x上主銷(xiāo)內(nèi)傾角測(cè)量水準(zhǔn)泡的變化值之間的關(guān)系，建立測(cè)量模型：式中：△β,水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角的示值誤差，單位度(°);β——水準(zhǔn)測(cè)量器主銷(xiāo)內(nèi)傾角水泡的一端(左或右端)對(duì)準(zhǔn)刻線的示值，單位θ,——角度標(biāo)準(zhǔn)裝置角度示值，單位度(°);7p——比例系數(shù)為1.46(見(jiàn)附錄A)。由公式(E.1)得方差：式中：u(β)被檢水準(zhǔn)測(cè)量器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；u(θ:)角度標(biāo)準(zhǔn)裝置引人的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。E.1.3靈敏系數(shù)c(β)=af/aβ=1/1.46c(0?)=af/aθ?=-1根據(jù)公式(E.4)、公式(E.5)得標(biāo)準(zhǔn)不確定度：E.2不確定度來(lái)源E.2.1被檢水準(zhǔn)測(cè)量器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(β)E.2.1.1由測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(B)E.2.1.2由水準(zhǔn)泡瞄準(zhǔn)估讀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u?(β)E.2.2由角度標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(0?)E.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量E.3.1被檢水準(zhǔn)測(cè)量器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(β)E.