便携式制动性能测试仪校准过程

/ 上海市计量测试技术研究院

0 引言

便携式制动性能测试仪是GB 7258-2017《机动车运行安全技术条件》和GB 21861-2014《机动车安全技术检验项目和方法》规定，机动车检验检测机构必备的检测设备之一。该设备通过记录车辆制动过程中减速度传感器输出的减速度值、制动时间和距离后，计算出车辆制动过程中的平均减速度，用于评价无法上滚筒制动检验台检验及经检验台检验后制动性能可疑的车辆的制动性能[1]。随着国家对机动车制动安全性能的重视程度越来越高，国家质检总局出台了JJF 1168-2007《便携式制动性能测试仪》校准规范[2]，用于检测机构对便携式制动性能测试仪进行量值传递和计量校准活动，以加强对机动车的安全监管力度。

1 校准方法

根据JJF 1168-2007的规定，便携式制动性能测试仪的计量校准主要包括外观、静态校准、动态校准和数据保持。检测机构利用静态校准装置、水准器进行静态校准，利用光学非接触式速度计进行动态校准，根据静态和动态两方面测得的平均减速度（MFDD）来综合评价便携式制动性能测试仪的性能。

1.1 静态校准

将便携式制动性能测试仪正确安置在静态校准装置上，利用水准器水平调平，分别在12°、24°、37°、53°、90°等五个校准点检测该设备的减速度，重复三遍取示值平均值后按两个减速度范围计算该设备在上述五个校准点的示值误差和测量重复性。当减速度值在0～4.90 m/s2时，最大示值误差：±0.10 m/s2；当减速度值在4.91～9.81 m/s2时，最大示值误差：±2.0 %，重复性不允许超过最大示值误差绝对值的二分之一[2]。

在便携式制动性能测试仪静态校准的过程中，按照JJF 1168-2007可以得到校准结果。但根据长期的校准经验，有许多环节需要引起重视[3]。

1）静态校准装置初始放置状态及便携式制动性能测试仪安装角度要调节到位。在校准开始前，应利用水准器将静态校准装置调平（不超过一个分度），放置于稳定、牢固的工作台上。另外，将便携式制动性能测试仪的传感器指示的车辆前进方向与静态校准装置的角度旋转轴线垂直，以防示值不准，影响校准结果。

2）对校准数据进行处理时，应分0～4.90 m/s2和4.91～9.81 m/s2两范围计算示值误差和测量重复性，尤其注意前者为绝对允差，后者为相对允差。数据处理时应注意校准结果的示值误差、测量重复性与不确定度的有效数字保持一致。

3）在鉴别力阈校准过程中，容易忽略在37°的初始角度下两次旋转的方向不同，应先正向（37.3°～ 37.4°）旋转 0.1°，再逆向（36.7°～ 36.6°）旋转0.1°，检测鉴别力阈大小[2]。

1.2 动态校准

将便携式制动性能测试仪和标准器放置于同一辆性能稳定的试验车辆中，在车辆速度约为30 km/h、50 km/h时，分别进行三次制动试验并按规程计算各点、各次测量的平均减速度的示值误差，根据平均减速度示值误差评价被校设备的制动性能。充分发出的平均减速度的最大允差应不大于±5.0%[2]。

在便携式制动性能测试仪动态校准的过程中，同样有一些环节需要注意。

1）选取试验车辆性能、路况、设备安装位置和角度等要符合规范要求。应选择制动性能稳定的车辆，在路况良好的车道上直线行驶。正确安装加速度传感器，传感器上的箭头方向和车行方向一致，传感器水平安装并拧紧螺丝以防增大测量误差，待车辆停稳后进行数据采集。另外，进入测试准备状态后不能再踩制动踏板[4]。

2）动态校准时，在车速度约为30 km/h、50 km/h时分别进行三次数据采集，比较标准器和被校便携式制动性能测试仪的减速度示值。但实际校准时，很难准确将车速控制在理想速度并进行制动校准，最好在上下浮动5 km/h范围内进行，以减小校准结果的测量不确定度和实验误差，提高校准结果的准确性。

3）处理数据时，应保持校准结果和测量不确定度的有效数字一致，并注意单位统一。

2 校准结果的验证

便携式制动性能测试仪计量校准过程中，其标准器的量值溯源和传递十分重要。然而，在新增该项目校准能力或期间核查等情况时，可以对标准器进行校准结果的验证，以评价检测机构在该项目标准器溯源合格的情况下校准结果的准确性。

取上海市计量测试技术研究院的标准器（本装置）和上一级计量标准（A套）对同一规格型号的便携式制动性能测试仪在相同的条件下分别进行静态和动态校准，结果如表1和表2所示。

表1 静态校准验证结果

从表1数据可以看出，数值结果的最大差值为0.03 m/s2（0.5%）。本标准Urel= 0.58%，A套标准装置Urel= 0.58%，按公式0.5%＜0.8%，计算结果符合要求，故本校准装置（静态减速度示值误差）的校准结果得到验证。

从表2数据可以看出，数值结果的最大差值为0.13 m/s2（1.5%）。本标准Urel= 2%，A套标准装置Urel= 2%，按公式计算结果符合要求，故本校准装置（动态减速度示值误差）的校准结果得到验证。

表2 动态校准验证结果

4 结语

便携式制动性能测试仪的校准影响该设备量值传递的准确性，对于检验机构检测机动车的制动性能极其重要。检测机构在进行便携式制动性能测试仪的校准时，还存在许多问题，如操作不规范、数据处理不准确等。在校准时，检测机构应严格按照国家校准规范进行，注意静态和动态过程中设备安装、操作规范、分段计算允差、数据修约、测量不确定度评定等问题，以保证出具的校准结果准确有效。另外，定期进行标准器的校准结果验证可以加强检测机构间的技术交流，保障实验室校准能力的可靠性。