JJF 1221-2025 汽车排气污染物检测用底盘测功机校准规范

　　中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 1221—2025

汽车排气污染物检测用底盘

测功机校准规范

Calibration Specification for Chassis Dynamometers

of Automobile Emissions Testing

2025-09-08发布2026-03-08实施

国家市场监督管理总局 发布

JJF 1221—2025

代替JJF 1221—2009

归口单位:全国法制计量管理计量技术委员会机动车检验检

测分技术委员会

主要起草单位:河南省计量测试科学研究院

中国测试技术研究院

参加起草单位:浙江省质量科学研究院

河南万国科技股份有限公司

石家庄华燕交通科技有限公司

浙江江兴汽车检测设备有限公司

本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会机动车检验检测分技术

委员会负责解释

本规范主要起草人:

张奇峰(河南省计量测试科学研究院)

叶献锋(河南省计量测试科学研究院)

赵 军(中国测试技术研究院)

参加起草人:

周天龙(浙江省质量科学研究院)

杨见喜(河南万国科技股份有限公司)

邸建辉(石家庄华燕交通科技有限公司)

徐益东(浙江江兴汽车检测设备有限公司)

 

目 录

引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)

1 范围…………………………………………………………………………………… (1)

2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)

3 术语…………………………………………………………………………………… (1)

4 概述…………………………………………………………………………………… (1)

5 计量特性……………………………………………………………………………… (2)

5.1 直径………………………………………………………………………………… (2)

5.2 径向圆跳动量……………………………………………………………………… (2)

5.3 速度………………………………………………………………………………… (2)

5.4 扭力………………………………………………………………………………… (2)

5.5 基本惯量…………………………………………………………………………… (2)

5.6 恒负荷加载滑行时间……………………………………………………………… (2)

5.7 变负荷加载滑行时间……………………………………………………………… (2)

5.8 附加损失功率……………………………………………………………………… (2)

5.9 加载响应时间……………………………………………………………………… (2)

6 校准条件……………………………………………………………………………… (2)

6.1 环境条件…………………………………………………………………………… (2)

6.2 测量标准及其他设备……………………………………………………………… (2)

7 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (3)

7.1 校准项目…………………………………………………………………………… (3)

7.2 校准方法…………………………………………………………………………… (3)

8 校准结果表达………………………………………………………………………… (9)

8.1 校准记录…………………………………………………………………………… (9)

8.2 校准证书…………………………………………………………………………… (10)

8.3 校准结果不确定度评定示例……………………………………………………… (10)

9 复校时间间隔………………………………………………………………………… (10)

附录A 扭力校准装置测试仪法……………………………………………………… (11)

附录B 底盘测功机校准记录格式…………………………………………………… (12)

附录C 底盘测功机校准证书校准结果的内容……………………………………… (15)

附录D 底盘测功机校准结果不确定度评定示例…………………………………… (16)

Ⅰ

JJF 1221—2025

引 言

JJF 1071 《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001 《通用计量术语及定义》、

JJF 1059.1 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规

范。结合GB 18285—2018 《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况

法)》、GB 3847—2018 《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速

法)》、JT/T 445—2021 《汽车底盘测功机》的要求,对JJF 1221—2009 《汽车排气污

染物检测用底盘测功机校准规范》进行修订。

与JJF 1221—2009相比,除编辑性修改外主要变化如下:

———适用范围修改为“本规范适用于稳态工况法、简易瞬态工况法及加载减速工况法

汽车排气污染物检测用底盘测功机的校准。”(见第1章);

———增加了附加损失功率和杠杆比的术语(见3.3、3.4);

———删除了前后滚筒母线平行度的要求,删除了前后滚筒内侧母线平行度校准项目

(见2009年版的5.1.3、7.2.1.3);

———修改了主滚筒表面径向圆跳动量、主滚筒线速度允许误差、扭力重复性、恒负

荷加载滑行时间允许误差、变负荷加载滑行时间的速度区间和最大允许误差、附加损失

功率等计量特性指标(见第5章);

———修改了测量标准及其他设备(见表1);

———修改了部分校准项目的计算公式(见第7章);

———将公式(9)、公式(11)、公式(13)和公式(16)中基本惯量的标称值改为

测量值;

———调整了速度校准点(见第7章);

———增加了杠杆比扭力校准装置测试仪校准方法(见附录A)。

本规范的历次版本发布情况为:

———JJF 1221—2009。

Ⅱ

JJF 1221—2025

汽车排气污染物检测用底盘测功机校准规范

1 范围

本规范适用于稳态工况法、简易瞬态工况法及加载减速工况法汽车排气污染物检测

用底盘测功机的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件:

GB 3847—2018 柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)

GB 18285—2018 汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)

JT/T 445—2021 汽车底盘测功机

凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。凡不注日期的引用文件,

其最新版本(包括所有的修改单),适用于本规范。

3 术语

3.1 测功机基本惯量 dynamometer inertia weight;DIW

测功机所有旋转部件转动时的惯性质量。

[来源:JT/T 445—2021,3.6,有修改]

注:以下简称基本惯量。

3.2 主滚筒 main roller

与功率吸收装置同轴连接的滚筒。

注:两轴式底盘测功机的主滚筒位于车辆行驶方向的第1轴,三轴式底盘测功机的主滚筒位于车辆

行驶方向的第1轴和第3轴。

3.3 附加损失功率 additional loss of power

汽车底盘测功机所有转动部件运转时的摩擦损耗功率与电涡流机风阻损耗功率的总和。

注:也称为内部损耗功率、寄生功率等。

[来源:JT/T 445—2021,3.10,有修改]

3.4 杠杆比 lever amplification ratio

η

扭力测量杠杆的等效力臂长度与主滚筒半径的比值。

4 概述

汽车排气污染物检测用底盘测功机校准规范(以下简称底盘测功机)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等的专用设备。

底盘测功机主要由以下部分组成:台体、功率吸收装置(PAU)及其控制器、滚筒装

置、机械惯量装置、驱动电机、同步装置、测力装置、测速装置、举升装置、侧向限位

1

JJF 1221—2025

装置、显示装置等。

底盘测功机的工作原理:汽车驱动轮作用在滚筒装置上,机械惯量装置模拟车辆的

平动质量,汽车按照标准规定的工况速度行驶,功率吸收装置通过滚筒装置按照标准规

定的加载力向汽车驱动轮施加旋转方向相反阻力,实现模拟车辆道路行驶工况。

5 计量特性

5.1 直径

主滚筒直径示值误差一般不超过:±0.5%。

5.2 径向圆跳动量

主滚筒表面径向圆跳动量不大于0.4 mm。

5.3 速度

主滚筒线速度最大允许误差:±0.2 km/h。

5.4 扭力

5.4.1 仪器漂移一般不超过:±5 N。

5.4.2 示值误差一般不超过:±1.0%。

5.4.3 重复性一般不超过:0.5%。

5.4.4 回程误差一般不超过:1.0%。

5.5 基本惯量

最大允许误差不超过标称值的±2.0%。

5.6 恒负荷加载滑行时间

最大允许误差一般不超过:±2.0%。

5.7 变负荷加载滑行时间

(80.5~8.0)km/h速度区间,最大允许误差一般不超过±4.0%;

(72.4~16.1)km/h速度区间,最大允许误差一般不超过±2.0%;

(61.1~43.4)km/h速度区间,最大允许误差一般不超过±3.0%。

5.8 附加损失功率

用于稳态工况法和简易瞬态工况法的底盘测功机,一般不大于2.5 kW。

5.9 加载响应时间

加载响应时间:一般不大于300 ms,平均稳定时间:一般不大于600 ms。

注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。

6 校准条件

6.1 环境条件

6.1.1 环境温度:0 ℃~40 ℃。

6.1.2 相对湿度:≤85%。

6.1.3 无影响校准结果的震动、电磁干扰等。

6.2 测量标准及其他设备

测量标准及其他设备见表1。

2

JJF 1221—2025

表1 测量标准及其他设备

设备名称测量范围准确度等级或最大允许误差

π尺(200~500)mm MPE:±0.05 mm

指示表(0~30)mm MPEV:0.035 mm

钢卷尺(0~3)m Ⅰ级

速度测量装置(5~100)km/h MPE:±0.1%

砝码——— M2 级

滑行时间检测仪(1~300)s MPE:±(0.1%×T +3 ms),其中,T 为被测时间间

隔,单位为ms

存储式数字示波器带宽:100 MHz 时间MPE:±2%

7 校准项目和校准方法

7.1 校准项目

校准项目见表2。

表2 校准项目

序号校准项目

1 直径

2 径向圆跳动量

3 速度

4 扭力

5 基本惯量

6 恒负荷加载滑行时间

7 变负荷加载滑行时间

8 附加损失功率

9 加载响应时间

7.2 校准方法

7.2.1 直径

在主滚筒中段占全长约80%的表面上均匀选取3处,用π尺测量每处的直径3次,

记录结果。按公式(1)分别计算左右主滚筒各处直径误差,取各处最大直径误差作为

校准结果。

δDi =D -Di

Di ×100% (1)

式中:

δDi ———第i 处主滚筒直径误差,i=1,2,3;

Di———第i 处3次测量滚筒直径的平均值,mm;

D ———主滚筒标称直径,mm。

7.2.2 径向圆跳动量

分别在左、右主滚筒占全长约80%的表面上均匀选取3个断面,缓慢转动滚筒,用

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JJF 1221—2025

固定在台体基座上的指示表测量滚筒表面径向圆跳动量绝对值(每个断面测量时的指示

表最大示值与最小示值之差,必要时可在指示表测量触头与滚筒表面之间加装增加接触

面积装置),取各处最大跳动量作为校准结果。

7.2.3 速度

7.2.3.1 按照设备说明书的要求,将底盘测功机充分预热。在主滚筒上,选取约

25 km/h、40 km/h、70 km/h、80 km/h做为校准点,驱动滚筒加速至各校准点,待速

度稳定后,连续记录3次底盘测功机速度示值和速度测量装置的示值,按公式(2)计

算示值误差。

ΔVi =Vmi -Vsi (2)

式中:

ΔVi ———第i 个校准点速度示值误差,kW/h,i=1,2,3,4;

Vmi ———第i 个校准点3次测量的底盘测功机速度示值平均值,km/h;

Vsi ———第i 个校准点3次速度测量装置速度示值平均值,km/h。

7.2.3.2 各校准点中示值误差最大者,作为主滚筒线速度误差的校准结果。

7.2.4 扭力

7.2.4.1 仪器漂移

安装扭力测量杠杆,使其处于平衡状态,底盘测功机显示装置清零。施加扭力至上

限后卸除扭力,并重新清零。每隔5 min观察1次零位变化,并记录,取15 min内最大

变化量作为仪器漂移的校准结果。

7.2.4.2 杠杆比

按照底盘测功机使用说明书,用钢卷尺和π尺,分别测量扭力测量杠杆的等效力臂

长度L 及主滚筒直径DA,确定杠杆比η。按公式(3)计算杠杆比。

η=2×L

DA (3)

式中:

η———杠杆比;

L———扭力测量杠杆的等效力臂长度,mm;

DA———主滚筒直径测量值,mm。

7.2.4.3 示值误差、重复性、回程误差

将底盘测功机显示装置清零,按满量程的约20%、40%、60%、80%、100%作为

校准点依次逐级加载,再逐级减载,分别记录进程和回程过程中的扭力示值。此过程重

复进行3次,每次校准后指示装置应清零。

按公式(4)计算各校准点的扭力示值误差,取各校准点的最大示值误差作为校准

结果。

Wi=FJi-mi×g×η

mi×g×η ×100% (4)

式中:

Wi———第i 校准点扭力示值误差,i=1,2,3,4,5;

4

JJF 1221—2025

FJi———第i 个校准点3次进程扭力示值的平均值,N;

mi———第i 个校准点扭力测量杠杆加载的砝码质量, kg;

g———重力加速度,一般取9.8 m/s2。

按公式(5)分别计算各校准点的重复性,取各校准点重复性最大值作为重复性校

准结果。

Ri=Fmaxi-Fmini

CFJi ×100% (5)

式中:

Ri———第i 个校准点扭力重复性;

Fmaxi———第i 个校准点3次进程扭力示值的最大值,N;

Fmini———第i 个校准点3次进程扭力示值的最小值,N;

FJi———第i 个校准点3次进程扭力示值的平均值,N;

C———极差系数,取1.69。

按公式(6)计算回程误差,取各校准点最大回程误差作为校准结果。

Hi= FHi-FJi

Fi ×100% (6)

式中:

Hi———第i 个校准点扭力回程误差;

FJi———第i 个校准点3次进程扭力示值的平均值,N;

FHi———第i 个校准点3次回程扭力示值的平均值,N;

Fi———第i 个校准点扭力标准值,N。

7.2.5 基本惯量

7.2.5.1 驱动滚筒速度至 56 km/h,在(48~16)km/h速度区间段进行空载滑行测

试。记录滑行时间检测仪测得的滑行时间t1。

7.2.5.2 驱动滚筒转速至 56 km/h,加载恒扭力F2=1 170 N,进行(48~16)km/h

的滑行测试。记录滑行时间检测仪测得的滑行时间t2。

7.2.5.3 按照步骤7.2.5.1和7.2.5.2重复测量3次。按公式(7)计算基本惯量DIWA:

DIWA=k1×(f2-f1)×t1×t2

t1-t2

(7)

式中:

DIWA———基本惯量测量值,kg;

k1———0.112 5 s/m;

f1———3次加载恒力F1=0 N时,底盘测功机扭力示值的平均值,N;

f2———3次加载恒力F2=1 170 N时,底盘测功机扭力示值的平均值,N;

t1 ———3次加载恒力F1=0 N时,(48~16)km/h滑行时间的平均值,s;

t2 ———3次加载恒力F2=1 170 N时,(48~16)km/h滑行时间的平均值,s。

按公式(8)计算基本惯量相对误差:

5

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δDIW=DIW-DIWA

DIWA ×100% (8)

式中:

DIW———基本惯量标称值,kg;

δDIW———基本惯量相对误差。

如果测量值满足5.5相关要求,基本惯量使用标称值DIW。如果不符合5.5相关要

求,允许重新进行7.2.5.3试验一次。

7.2.6 恒负荷加载滑行时间

7.2.6.1 分别选择10 kW、20 kW 作为总负荷THP对底盘测功机功率吸收装置进行设

定,进行(48~32)km/h 的加载滑行测试。记录该速度段下底盘测功机的实际滑行时

间ACDT40。

按照公式(9)计算速度区间段(48~32)km/h的理论滑行时间CCDT40;按照公

式(10)计算相应的滑行时间相对误差。

CCDT40=k2×DIWA

THP (9)

δ40=ACDT40-CCDT40

CCDT40 ×100% (10)

式中:

k2———0.049 38 m2/s2;

δ40———进行(48~32)km/h恒加载滑行试验时,实际滑行时间的相对误差;

ACDT40———进行(48~32)km/h恒加载滑行试验时的实际滑行时间,s;

CCDT40———进行(48~32)km/h恒加载滑行试验时计算的理论滑行时间,s;

THP———总负荷,(THP=PLHP+IHP,PLHP是附加损失功率,IHP是指示功

率),kW。

7.2.6.2 对于加载减速工况法底盘测功机,增加(64~48)km/h的加载滑行测试,并

按照公式(11)计算速度区间段(64~48)km/h的理论滑行时间CCDT56;按照公式

(12)计算相应的滑行时间相对误差。

CCDT56=k3×DIWA

THP (11)

δ56=ACDT56-CCDT56

CCDT56 ×100% (12)

式中:

k3———0.069 14 m2/s2;

δ56———进行(64~48)km/h恒加载滑行试验时的实际滑行时间的相对误差;

CCDT56———进行(64~48)km/h恒加载滑行试验时计算的理论滑行时间,s;

ACDT56———进行(64~48)km/h恒加载滑行试验时的实际滑行时间,s。

7.2.6.3 选择10.0 kW 作为总负荷THP对底盘测功机功率吸收装置进行设定,进行

(48~32)km/h 速度段的加载滑行测试。滚筒转动后,把相当于滚筒表面切向力200 N~

600 N的砝码加载在扭力测量杠杆上,记录该速度段下的实际滑行时间ACDT。按照公

6

JJF 1221—2025

式(13)来计算在有预加载情况下的理论滑行时间CCDTF。

CCDTF =DIWA × Σ8

n=1

k4

6 480

49-2n ×THP-k5 ×F

(13)

式中:

CCDTF———有预加载情况下的理论滑行时间,s;

k4———1 m2/s2;

THP———设定加载的总负荷,kW;

k5———1.8 m/s;

F———砝码转换到滚筒表面切向力,N;

n=1,2,3,4,5,6,7,8。

注:公式(13)中6 480

49-2n的计算值四舍五入取整数。

按照公式(14)计算有预加载情况下恒加载滑行时间误差δF。

δF=ACDT-CCDTF

CCDTF ×100% (14)

7.2.6.4 选以上各滑行时间相对误差中的最大值作为恒负荷加载滑行时间误差。

7.2.7 变负荷加载滑行时间

7.2.7.1 选取(80.5~8.0)km/h、(72.4~16.1)km/h、(61.1~43.4)km/h作为

测量速度段,重复7.2.7.2测量过程,计算各测量速度段滑行时间相对误差。

7.2.7.2 启动底盘测功机进入变加载滑行测试功能软件模块,把底盘测功机滚筒线速度

提升到88.5 km/h后,向底盘测功机施加3.7 kW 的总负荷THP,当底盘测功机滚筒线速

度下降到测量速度段起始点时,按表3要求向底盘测功机阶跃加载。记录起始点到终止点

的实际滑行时间ACDTΔ,并根据表3或表4所示计算测量速度段的理论滑行时间CCDTΔ。

表3 底盘测功机变加载滑行测试负荷设置和理论滑行时间

速度

km/h

总负荷

kW

理论滑行时间

s

速度

km/h

总负荷

kW

理论滑行时间

s

80.5 3.7 0.000 00 DIWA 61.1 14.7 0.000 62 DIWA

78.8 4.4 0.002 82 DIWA 59.5 15.4 0.000 51 DIWA

77.2 5.1 0.002 19 DIWA 57.9 16.2 0.000 47 DIWA

75.6 5.9 0.001 85 DIWA 56.3 16.9 0.000 44 DIWA

74.0 6.6 0.001 57 DIWA 54.7 17.6 0.000 41 DIWA

72.4 7.4 0.001 37 DIWA 53.1 18.4 0.000 38 DIWA

70.8 5.9 0.001 19 DIWA 51.5 17.6 0.000 35 DIWA

69.2 7.4 0.001 46 DIWA 49.9 16.9 0.000 36 DIWA

67.6 8.8 0.001 14 DIWA 48.3 16.2 0.000 36 DIWA

66.0 10.3 0.000 94 DIWA 46.7 15.4 0.000 36 DIWA

64.4 11.8 0.000 78 DIWA 45.1 14.7 0.000 37 DIWA

62.8 13.2 0.000 67 DIWA 43.4 13.2 0.000 39 DIWA

7

JJF 1221—2025

表3 (续)

速度

km/h

总负荷

kW

理论滑行时间

s

速度

km/h

总负荷

kW

理论滑行时间

s

41.8 11.8 0.000 40 DIWA 24.1 7.4 0.000 35 DIWA

40.2 10.3 0.000 43 DIWA 22.5 8.1 0.000 39 DIWA

38.6 11.0 0.000 47 DIWA 20.9 8.8 0.000 33 DIWA

37.0 11.8 0.000 42 DIWA 19.3 8.1 0.000 28 DIWA

35.4 12.5 0.000 38 DIWA 17.7 7.4 0.000 28 DIWA

33.8 13.2 0.000 34 DIWA 16.1 6.6 0.000 28 DIWA

32.2 12.5 0.000 31 DIWA 14.5 5.9 0.000 29 DIWA

30.6 11.8 0.000 31 DIWA 12.9 5.1 0.000 29 DIWA

29.0 11.0 0.000 31 DIWA 11.3 4.4 0.000 29 DIWA

27.4 10.3 0.000 32 DIWA 9.7 3.7 0.000 29 DIWA

25.7 8.8 0.000 34 DIWA 8.0 3.7 0.000 31 DIWA

注:DIWA 的常量单位:s/kg。

表4 底盘测功机变加载滑行测试理论滑行时间

初速度

km/h

末速度

km/h

理论滑行时间

s

80.5 8.0 0.028 40 DIWA

72.4 16.1 0.017 13 DIWA

61.1 43.4 0.004 39 DIWA

注:DIWA 的常量单位:s/kg。

按公式(15)计算变负荷滑行时间相对误差δΔ :

δΔ =ACDTΔ -CCDTΔ

CCDTΔ ×100% (15)

7.2.8 附加损失功率

驱动滚筒转速至 56 km/h以上,开始自由滑行,用滑行时间检测仪测量(50~

30)km/h滑行时间Δtx,按公式(16)计算附加损失功率作为速度为40 km/h时的附

加损失功率校准结果。

PLHP40=k6×DIWA

Δtx (16)

式中:

PLHP40———底盘测功机运转速度为40 km/h的附加损失功率,kW;

k6———0.061 728,m2/s2;

Δtx——— (50~30)km/h的实际滑行时间,s;

DIWA———基本惯量测量值,kg。

7.2.9 加载响应时间

按照表5的要求分别进行试验项目编号1和2的加载响应时间校准,具体校准方法

如下:

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JJF 1221—2025

将存储式数字示波器的探针接入扭力传感器经放大后的信号输出端(被校准设备应

配备独立的输出端子),将力值信号的波形记录下来,按照图1和下面的要求进行分析,

记录相应的值作为校准结果。

(1)在PAU没有制动力时,底盘测功机滚筒以64.4 km/h以上的初始线速度减速转动。

(2)当滚筒线速度达到56.3 km/h时,向滚筒施加如[b1]所示的制动力。

(3)当滚筒线速度达到40 km/h时,向滚筒施加如[c1]所示的制动力。

(4)从制动力阶跃变化时刻起,时间记录开始。

(5)监测并记录PAU 的负荷传感器件的实际输出信号。

(6)当达到[c2]所示的制动力时,此刻时间记为响应时间。

(7)当下述两个条件同时满足时,记录平均稳定时间。

a)当300 ms的平均制动力稳定在[c1]所示的制动力的±2%误差范围内;

b)用于计算制动力均值的300 ms时间段,任意时刻制动力在[c1]所示的制动力

在±5%范围内。

L/ms

t2

t1

t1 t2 t3

 

 

%

%

%

图1 加载响应时间示意图(Δt1:响应时间,Δt2:平均稳定时间)

表5 底盘测功机加载响应时间校准设置

代号[b1] [c1] [c2]

变量名称制动力/N 制动力/N 90%([c1]-[b1])+[b1] /N

项目编号1 1 323 1 719 1 679

2 1 719 1 323 1 363

8 校准结果表达

8.1 校准记录

校准记录推荐格式见附录B 。

9

JJF 1221—2025

8.2 校准证书

校准结果出具校准证书,校准证书应包括的信息及校准证书校准结果内页推荐格式

见附录C。

8.3 校准结果不确定度评定示例

校准结果的不确定度评定按照JJF 1059.1—2012进行,不确定度评定示例见附

录D。

9 复校时间间隔

底盘测功机复校时间间隔一般不超过12个月。由于复校时间间隔的长短是由底盘

测功机的使用情况、使用者、底盘测功机本身质量等诸多因素决定的,因此使用单位可

根据实际情况自主决定复校时间间隔。

10

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附录A

扭力校准装置测试仪法

A.1 在功率吸收装置上端平面放置条式水平仪,记录此时的水平数据。

A.2 安装好扭力校准装置。

A.3 卸除汽车底盘测功机力传感器与功率吸收装置附带横梁的连接。

A.4 使用锁止工具锁止功率吸收装置外带附件,使功率吸收装置与外带附件之间不再

发生相对转动。

A.5 安装扭力校准装置测试仪,在主滚筒的中间位置将钢带缠绕两周,使钢带下侧边

与相切点重合,调整扭力校准装置测试仪,当功率吸收装置上端平面的水平状态和步骤

1保持一致时,将扭力校准装置测试仪清零。

A.6 加载20 kg砝码,并调整水平至步骤A.1记录的水平状态,同时记录扭力校准装

置测试仪的扭力值Fi,重复测量3次,按照公式(A.1)计算测功机扭力校准装置杠

杆比;

η= Fi

20×g

(A.1)

式中:

η———杠杆比;

Fi———扭力校准装置测试仪3次测量平均值,N;

g———重力加速度,m/s2。

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附录B

底盘测功机校准记录格式

底盘测功机校准记录格式见表B.1。

表B.1 底盘测功机校准记录

汽车排气污染物检测用底盘测功机校准原始记录

记录编号被校单位地址

被校单位名称联系人

样品名称型号规格出厂编号

准确度样品生产厂家

样品接收日期校准日期

校准技术依据

环境温度/℃ 相对湿度/

% 其他

主标准器名称型号/规格测量范围出厂编号

不确定度/准

确度等级/最

大允许误差

溯源机构证书编号有效期至

校准地点

校准员核验员

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表B.1 (续)

1. 直径校准

标称值/mm

主滚筒左右

测量数据/mm 第一处第二处第三处第一处第二处第三处

误差/%

2. 径向圆跳动量校准

主滚筒左右

跳动量/mm 第一处第二处第三处第一处第二处第三处

3. 速度校准

校准点序号1 2 3 平均值/(km/h) 误差/(km/h)

25

km/h 测量值/(km/h)

标准器示值/(km/h)

40

km/h 测量值/(km/h)

标准器示值(km/h)

70

km/h 测量值/(km/h)

标准器示值/(km/h)

80

km/h 测量值/(km/h)

标准器示值/(km/h)

4. 扭力校准

仪器漂移

时间/min 0 5 10 15

零位变化/N

杠杆比等效力臂/mm 滚筒直径/mm 比值

标准值/N

底盘测功机示值/N

进程回程

1 2 3 平均值1 2 3 平均值

示值误差/% 重复性/% 回程差

%

13

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表B.1 (续)

5. 基本惯量校准

扭力/N 实测值1 2 3 平均值DIWA/kg 标称惯量/kg 误差

空载

加载

力/N

时间/s

力/N

时间/s

6. 恒负荷加载滑行时间校准

滑行区间/(km/h) 总载荷/kW 理论滑行时间/s 实际滑行时间/s 误差/%

48~32 10

20

64~48 10

20

预加载/(48~32)km/h

扭力/(200~600)N THP/kW 理论滑行

时间/s 实际滑行时间/s 误差/%

7. 变负荷加载滑行时间校准

滑行区间/(km/h) 理论滑行时间/s 实际滑行时间/s 误差/%

80.5~8.0

72.4~16.1

61.1~43.4

8. 附加损失功率校准/(40

km/h时)

滑行时间/s 附加损失功率/kW

9. 加载响应时间校准

加载响应时间/ms 平均稳定时间/ms

测量不确定度:

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附录C

底盘测功机校准证书校准结果的内容

C.1 校准证书内容按JJF 1071—2010中5.12给出。

C.2 底盘测功机校准结果格式见表C.1。

表C.1 底盘测功机校准结果

校 准 结 果

一、直径

主滚筒直径误差:

二、径向圆跳动量:

三、速度

主滚筒线速度误差: 扩展不确定度:

四、扭力

1. 仪器漂移:

2. 示值误差: 扩展不确定度:

3. 重复性:

4. 回程误差:

五、基本惯量误差: 扩展不确定度:

六、恒负荷滑行时间误差: 扩展不确定度:

七、变负荷滑行时间误差: 扩展不确定度:

八、附加损失功率(40 km/h):

九、加载响应时间

加载响应时间:

平均稳定时间:

校准技术依据:

校准的环境条件:

温度: ℃; 相对湿度: %

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附录D

底盘测功机校准结果不确定度评定示例

D.1 底盘测功机扭力校准结果不确定度评定示例

D.1.1 测量方法

经扭力测量杠杆传递的标准砝码重力由测功机功率吸收单元的负荷测量系统测量以

滚筒表面切向力的形式显示。

D.1.2 测量模型

δ= DFi

2NL-1 ×100% (D.1)

式中:

δ———测功装置示值相对误差;

Fi———测功装置示值,N;

D ———滚筒直径,mm;

N ———标准砝码等效重力,N;

L———扭力测量杠杆等效力臂长度,mm。

D.1.3 合成标准不确定度计算公式

u2 c(δ)=c2Fiu2(Fi)+c2Du2(D )+c2Nu2(N )+c2Lu2(L) (D.2)

式中:

uc(δ)———扭力相对示值误差的合成标准不确定度;

u(Fi)———测功装置示值不确定度;

u(D )———滚筒直径引入的标准不确定度;

u(N )———标准砝码等效重力引入的标准不确定度;

u(L)———扭力测量杠杆引入的标准不确定度。

灵敏系数:cFi = ∂δ

∂Fi= D

2NL ;

cD = ∂δ

∂D = Fi

2NL ;

cN = ∂δ

∂N =-DFi

2LN2;

cL = ∂δ

∂L =-DFi

2NL2。

D.1.4 各输入量的标准不确定度的评定

不确定度评定采取的是滚筒直径218 mm,扭力测量杠杆等效力臂长度436 mm 的

底盘测功机。标准砝码质量为20 kg×2。

D.1.4.1 被检测功装置示值

1)测量结果重复性u1(Fi)

以1 568 N测量点为例,在相同条件下,对被校底盘测功机静负荷测量10次,计算

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重复性引入的标准不确定度u1(Fi),数据见表D.1重复性数据表。

表D.1 重复性数据表

测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

测量值/N 1 569 1 566 1 567 1 570 1 569 1 569 1 568 1 571 1 572 1 568

实验室标准偏差/N 1.79

在重复条件下连续测量3次,则u1(Fi)=1.79 N/3≈1.03 N

2)底盘测功机数显量化u2(Fi)

测功装置分辨力为1 N,考虑矩形分布,则u2(Fi)=1 N/2/3≈0.29 N

D.1.4.2 滚筒直径引入的不确定度

滚筒直径引入的标准不确定度u(D ),考虑矩形分布,则

u(D )=1.09 mm/3≈0.629 mm

D.1.4.3 扭力测量杠杆引入的标准不确定度u(L),考虑矩形分布

u(L)=0.6 mm/3≈0.346 mm

D.1.4.4 标准砝码等效重力引入的不确定度

M2 级标准砝码等效重力引入的不确定度u(N ),考虑矩形分布,

u(N )=0.006 kg×9.8 m/s2/3≈0.033 9 N

D.1.5 不确定度分量汇总表

不确定度分量汇总表见表D.2。

表D.2 不确定度分量汇总表

不确定度来源灵敏系数c1 不确定度

c×u

(%)

测量结果重复性u1(Fi) cFi =1/1 568 N-1 u1(Fi)=1.03 N 0.066

底盘测功机数显量化误差u2(Fi) cFi =1/1 568 N-1 u2(Fi)=0.29 N 0.018

滚筒直径测量u(D ) cD =1/218 mm-1 u(D )=0.629 mm 0.288

扭力测量杠杆长度测量引入u(L) cL =-1/436 mm-1 u(L)=0.346 mm -0.079

标准砝码等效重力引入的不确定度分量u(N ) cN =-1/392 N-1 u(N )=0.033 9 N -0.008

D.1.6 合成标准不确定度

为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和数显量化误差引入的不确定度取较大

值作为合成不确定度的分量。

合成标准不确定度

u2 c(δ)=c2Fiu21

(Fi)+c2Du2(D )+c2Nu2(N )+c2Lu2(L)

uc(δ)= 0.066%2+0.288%2+0.079%2+0.008%2 =0.30% (D.3)

D.1.7 扩展不确定度

包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度:U =0.6%

D.2 底盘测功机速度校准结果不确定度评定示例

D.2.1 测量方法

用标准测速仪直接测量在底盘测功机恒速控制模式下由电机驱动滚筒得到的稳定速度。

17

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D.2.2 测量模型

δ=v-v0 (D.4)

式中:

δ———速度示值误差,km/h;

v———底盘测功机速度示值,km/h;

v0———标准测速仪速度示值,km/h。

D.2.3 合成标准不确定度计算公式

u2 c(δ)=c2vu2(v)+c2v

0u2(v0) (D.5)

式中:

uc(δ)———合成标准不确定度,km/h;

u(v)———被校测功机引入的标准不确定度,km/h;

u(v0)———标准测速仪引入的标准不确定度,km/h。

灵敏系数:cv=∂δ

∂v=1;

cv0 = ∂δ

∂v0=-1。

D.2.4 各输入量的标准不确定度的评定

a)被校底盘测功机速度测量重复性引入的标准不确定度u(v)

以速度点40 km/h为例,在相同条件下重复测量10次,计算重复性引入的标准不

确定度u1(v),重复性数据见表D.3。

表D.3 重复性数据表

测量次数1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

测量值

km/h 40.05 40.09 40.10 40.07 40.08 40.08 40.04 40.06 40.11 40.11

实验室标准

偏差0.024 km/h

在重复条件下连续测量3次,则u1(v)=0.024/3≈0.014 km/h

b)测功机数显量化误差u2(v)

测功装置分辨力为0.01 km/h,考虑矩形分布,则u2(v)=0.01 km/h

2/3 ≈0.003 km/h

c)标准测速仪引入的标准不确定度u(v0)

u(v0)=0.1%×40

3

km/h≈0.023 km/h

D.2.5 合成标准不确定度

为了避免重复计算,重复性引入的不确定度和量化误差引入的不确定度取较大值作

为合成不确定度的分量。

u2 c(δ)=c2vu2(v)+c2v

0u2(v0)

uc(δ)= 0.0142+0.0232km/h=0.027 km/h (D.6)

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D.2.6 扩展不确定度

包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度:

U =k×uc(δ)=2×0.027 km/h=0.054 km/h≈0.06 km/h

D.3 底盘测功机基本惯量校准结果不确定度评定示例

D.3.1 概述

利用底盘测功机校准装置按照校准规范对汽车排气污染物检测用底盘测功机基本惯

量进行校准。

D.3.2 测量模型

DIWA=k1×(f2-f1)×t1×t2

t1-t2

(D.7)

式中:

DIWA———基本惯量测量值,kg;

k1———0.112 5 s/m;

f1 ———3次加载恒力F1=0 N时,底盘测功机扭力示值的平均值,N;

f2———3次加载恒力F2=1 170 N时,底盘测功机扭力示值的平均值,N;

t1———3次加载恒力F1=0 N时,(48~16)km/h滑行时间的平均值,s;

t2———3次加载恒力F2=1 170 N时,(48~16)km/h滑行时间的平均值,s。

D.3.3 合成标准不确定度计算公式

u2 c(DIWA)=c21

u2(f1)+c22

u2(f2)+c23

u2(t1)+c24

u2(t2) (D.8)

式中,分别对f1、f2、t1、t2 求偏导,可得各自对应的灵敏系数:

c1=∂DIWA

∂f1 =-k1×t1×t2

t1-t2

c2=∂DIWA

∂f2 =k1×t1×t2

t1-t2

c3=∂DIWA

∂t1 =-k1× (f2-f1)× t2

t1-t2 2

c4=∂DIWA

∂t2 =k1× (f2-f1)× t1

t1-t2 2

D.3.4 各输入量的标准不确定度的评定

D.3.4.1 扭力引入的不确定度

1)测量重复性引入的不确定,测量重复性数据见表D.4。

表D.4 重复性数据表

项目

校准数据

第一次/N 第二次/N 第三次/N 平均值/N

空载测功机扭力显示值5.4 5.4 5.7 5.5

加载测功机扭力显示值1 169.6 1 170.6 1 170.8 1 170.3

按极差法计算标准不确定度,则

19

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u1(f1)=5.7 N-5.4 N

1.69× 3 ≈0.10 N

u1(f2)=1 170.8 N-1 169.6 N

1.69× 3 ≈0.41 N

2)扭力校准引起的不确定度

这里引用规范附录D.1中的扭力不确定度值,U =0.6%,k=2,则对应的f1、f2

处引入的不确定度分别为

u2(f1)=0.3%×5.5 N=0.016 N

u2(f2)=0.3%×1 170.3 N=3.51 N

D.3.4.2 滑行时间引入的不确定度

1)测量重复性引入的不确定度,重复性数据见表D.5。

表D.5 重复性数据表

项目

校准数据

第一次/s 第二次/s 第三次/s 平均值/s

空载t1 滑行时间值122.24 125.97 126.79 125.00

加载t2 滑行时间值6.531 6.501 6.566 6.533

按极差法计算标准不确定度,则

u1(t1)=126.79 s-122.24 s

1.69× 3 ≈1.554 4 s

u1(t2)=6.566 s-6.501 s

1.69× 3 ≈0.022 2 s

2)由滑行时间测试仪引入的不确定度

由溯源证书上得知,滑行时间的测量不确定度为U =2 ms,k=2。则

u2(t1)=u2(t2)=0.001 s

由其带入的不确定度基本可以忽略。不确定度分量汇总数据见表D.6。

表D.6 不确定度分量汇总表

不确定度来源评定方法灵敏系数ci 不确定度c ×u/kg

加载F1 时重复性引入的不确定度A 类c1=-0.78 s2/m u1(f1)=0.10 N 0.08

加载F2 时重复性引入的不确定度A 类c2=0.78 s2/m u1(f2)=0.41 N 0.32

扭力校准引入的不确定度B类c1=-0.78 s2/mu2(f1)=0.016 N 0.01

扭力校准引入的不确定度B类c2=0.78 s2/m u2(f2)=3.51 N 2.74

空载时重复性引入的不确定度A 类c3=-0.40 Ns/mu1(t1)=1.554 4 s 0.62

加载时重复性引入的不确定度A 类c4=145.89 Ns/mu1(t2)=0.022 2 s 3.24

滑行时间测试仪引入的不确定度B类c3=-0.40 Ns/m u2(t1)=0.001 s 4×10-4

滑行时间测试仪引入的不确定度B类c4=145.89 Ns/m u2(t2)=0.001 s 0.15

为了避免不确定度分量的重复计算,对空载和加载过程中f1、f2、t1、t2 引起的不

确定度,留取较大值计算。

D.3.5 合成标准不确定度

由于各标准不确定度分量互不相关,则

uc(DIWA)= 0.322+2.742+3.242+0.152kg=4.2 kg

D.3.6 扩展不确定度

包含因子k=2,测量结果的扩展不确定度:

U =2×4.2 kg=8.4 kg≈9 kg