JJF 1154-2006 四轮定位仪校准规范

-1-中华人民共和国国家计量技术规范JJF1154-2006四轮定位仪校准规范CalibrationSpecificationforFour-wheelalignmenter2006-05-23发布2006-08-23实施国家质量监督检验检疫总局发布JJF1154-2006-1-四轮定位仪校准规范CalibrationSpecificationforFour-wheelalignmenter本规范经国家质量监督检验检疫总局2006年05月23日批准，并自2006年08月23日起施行。归口单位：全国几何量工程参量计量技术委员会主要起草单位：辽宁省计量科学研究院中国测试技术研究院参加起草单位：青岛市计量测试所黑龙江省计量科学研究院本规范由全国几何量工程参量计量技术委员会负责解释JJF1154-2006JJF1154-2006-2-主要起草人：张遥远（辽宁省计量科学研究院）刘美生（中国测试技术研究院）参加起草人：苗春发（青岛市计量测试所）王杰（黑龙江省计量科学研究院）孙达（辽宁省计量科学研究院）邓平（辽宁省计量科学研究院）车轩（辽宁省计量科学研究院）山毓俊（辽宁省计量科学研究院）JJF1154-2006-3-目录1范围……………………………………………………………………12引用文献………………………………………………………………13术语和定义………………………………………………………………13.1四轮定位仪………………………………………………………………13.2单轮前束角………………………………………………………………13.3车轮外倾角………………………………………………………………13.4主销后倾角………………………………………………………………14概述……………………………………………………………………15计量特性………………………………………………………………25.1夹具卡爪形成的平面与安装测量头轴的垂直度……………………25.2零值漂移………………………………………………………………25.3示值误差……………………………………………………………36校准条件………………………………………………………………36.1环境条件………………………………………………………………36.2校准用标准装置………………………………………………………37校准项目和校准方法……………………………………………………37.1校准项目……………………………………………………………………37.2校准方法…………………………………………………………………37.3单轮前束角示值误差……………………………………………………57.4车轮外倾角示值误差……………………………………………………5JJF1154-2006-4-7.5主销后倾角示值误差……………………………………………………68校准结果的表达……………………………………………………………69复校时间间隔………………………………………………………………6附录A转盘的计量性能及校准方法………………………………………7附录B四轮定位仪示值误差测量结果不确定度的评定………………………8附录C四轮定位仪校准记录…………………………………………………11附录D校准证书或校准报告内容………………………………………12附录E校准结果内页格式……………………………………………………13JJF1154-2006-5-四轮定位仪校准规范1范围本规范适用于光学式、电子式和机械式四轮定位仪的校准。2引用文献本规范引用以下文献：JJF1001-1998通用计量术语及定义JJF1059-1999测量不确定度评定与表示JJF1094-2002测量仪器特性评定GB/T3730.3-1992汽车和挂车的术语及其定义使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。3术语和定义3.1四轮定位仪Four-wheelalignmenter用于测量汽车四轮定位参数的仪器。3.2单轮前束角Individualwheeltoe-in每一车轮的旋转平面相对汽车纵向轴线（几何中心线）的内夹角称为单轮前束角（θ），车轮前端偏向纵向轴线方向为正，反之为负。3.3车轮外倾角Camber车轮中心平面与汽车垂直平面的夹角，当车轮顶部向汽车外部倾斜时角度为正，反之为负。3.4主销后倾角Camberbiff悬架上球头或支柱顶端与下球头的连线与铅垂线，且从汽车的侧面观察的夹角。上球头在铅垂线的后方为正，反之为负。4概述四轮定位仪是对汽车前束角、车轮外倾角、主销后倾角等四轮定位参数进行测量的仪器。其前束角的测量原理是：将待校汽车置于通过拉线、光线照射或反射方式形成的封闭JJF1154-2006-6-直角四边形中,由安装在车轮上的光学镜面或传感器检测前束角；主销后倾角的测量是由四轮定位仪和转盘所组成的测量系统完成的（转盘的技术性能和校准方法见附录A）。按传感器的工作原理可分为光学式、电子式和机械式等类型，四轮定位仪主要由数据通讯及处理系统、传感器机头和夹具三部分组成。四轮定位仪示意图见图1。图1四轮定位仪的示意图1-数据通讯、处理系统2-夹具3-传感器机头5计量特性5.1夹具卡爪形成的平面与安装测量头轴的垂直度夹具卡爪形成的平面与安装传感器机头轴的垂直度不大于2′（0.1mm/180mm）。注：带有偏心补偿功能的四轮定位仪可不作此项校准。JJF1154-2006-7-5.2零值漂移零值漂移30min内不大于3′。5.3示值误差示值的最大允许误差见表1。表1四轮定位仪的示值最大允许误差定位参数名称测量范围最大允许误差单轮前束角-3°～3°±3′车轮外倾角-10°～10°±5′主销后倾角-15°～15°±10′注：校准不判定合格与否，上述各项性能要求仅供参考。6校准条件6.1环境条件6.1.1校准时，室内温度应为（20±10）℃，温度变化每小时不超过2℃。6.1.2校准时，相对湿度不大于80%。6.2校准用标准装置四轮定位仪校准装置（测量范围：单轮前束角±10°，外倾角/主销后倾角±15°；示值最大允许误差±1′；分辨力±0.06′）。7校准项目和校准方法7.1校准项目（见表2）。表2四轮定位仪校准项目表序号校准项目1夹具卡爪形成的平面与安装测量头轴的垂直度2零值漂移3单轮前束角示值误差JJF1154-2006-8-4车轮外倾角示值误差5主销后倾角示值误差7.2校准方法首先检查外观，确定没有影响计量特性的因素后再进行校准。7.2.1夹具卡爪形成的平面与安装测量头轴的垂直度将夹具卡爪装卡到四轮定位校准装置的模拟轮毂上，传感器机头与夹具连接，先把校准装置上的水准泡调至零位，再旋动模拟轮毂上的顶杆使得模拟轮毂上的水准泡处在零位，将仪器置零。调整车轮外倾角旋钮，直至把传感器机头上的横向水准泡调至零位，读取校准装置上的外倾角示值，将夹具分别卡在模拟轮毂处于约30°和-30°两个方位各测一次，取三次读数中的最大值作为校准结果。7.2.2零值漂移把四个夹具和传感器机头按实际校准位置分别安装在四轮定位仪校准装置的模拟轮毂上，安装方式见图2，并将校准装置各定位参数调至零位。然后转动传感器机头，使JJF1154-2006-9-1-模拟轮毂2-旋钮3-夹具4-传感器机头5-四轮定位仪校准装置图2四轮定位仪与校准装置连接示意图它上面的纵向水准泡调至零位后将其锁紧。接通被校四轮定位仪电源、进入测量程序（另外，对于模拟轮距和模拟轴距变小使得信号过强而不能进入测量程序的，应在光路间加上弱光板）。分别读取单轮前束角、车轮外倾角、主销后倾角的零位示值，在30min内每隔10min读取示值一次，共读取四次，取偏离零位的最大漂移量作为零值漂移的校准结果。7.3单轮前束角示值误差安装调试方法与7.2相同。在全量程内均匀选取5个校准点jα（包括零点和极值点，如：3°、1.5°、0°、-1.5°、-3°），依次调整校准装置上的前束角至各校准点，并读取被校四轮定位仪显示器上该校准点的前束角示值ijα，重复进行正反方向各两次测量（共4次），按公式（1）计算出单轮前束角示值误差。jiijjααα−=∆∑=441（1）式中：jα∆—被校四轮定位仪在第j校准点的单轮前束角示值误差，（°）；ijα—被校四轮定位仪在第i次测量的第j个校准点示值,（°）；（=i1,2,3,4；=j1,2,3,4,5）jα—校准装置在第j校准点上的前束角值，（°）。取jα∆中绝对值最大的作为单轮前束角示值误差的校准结果。7.4车轮外倾角示值误差安装调试方法与7.2相同。在全量程内均匀选取5个校准点jβ（包括零点和极值点，如：10°、5°、0°、-5°、-10°），依次调整校准装置上的车轮外倾角至各校准点，并读取被校四轮定位仪显示器上该校准点的车轮外倾角示值ijβ，重复进行正反方向各两次JJF1154-2006-10-测量（共4次），按公式（2）计算出车轮外倾角示值误差。jiijjβββ−=∆∑=441（2）式中：jβ∆—被校四轮定位仪在第j校准点的车轮外倾角示值误差，（°）；ijβ—被校四轮定位仪在第i次测量的第j个校准点示值,（°）；（=i1,2,3,4；=j1,2,3,4,5）jβ—校准装置在第j校准点上的车轮外倾角值，（°）。取jβ∆中绝对值最大的作为车轮外倾角示值误差的校准结果。7.5主销后倾角示值误差安装调试方法与7.2相同。在全量程内均匀选取5个校准点jγ（包括零点和极值点，如：15°、7.5°、0°、-7.5°、-15°），依次调整校准装置上的主销后倾角至各校准点，并读取被校四轮定位仪显示器上该校准点的主销后倾角示值ijγ，重复进行正反方向各两次测量（共4次），按公式（3）计算出主销后倾角示值误差。jiijjγγγ−=∆∑=441（3）式中：jγ∆—被校四轮定位仪在第j个校准点的主销后倾角示值误差，（°）；ijγ—被校四轮定位仪在第i次测量的第j个校准点示值,（°）；（=i1,2,3,4；=j1,2,3,4,5）jγ—校准装置在第j校准点上的主销后倾角值，（°）。取jγ∆中绝对值最大的作为主销后倾角示值误差的校准结果。8校准结果的表达校准后的四轮定位仪填发校准证书或校准报告，其内容见附录D和附录E。JJF1154-2006-11-9复校时间间隔复校时间间隔由送校单位根据实际使用情况自主决定，建议不超过一年。附录A转盘的计量性能及校准方法A.1计量性能转盘示值的最大允许误差见表A.1。表A.1转盘示值的最大允许误差转盘类型测量范围分辨力最大允许误差机械式0.5°±0.5°电子式-45°～45°0.1°±0.1°A.2校准方法A.2.1将经纬仪安置在被校转盘上，在调整好经纬仪水平的同时使经纬仪的竖轴中心与转盘中心重合。A.2.2调整转盘零点，使经纬仪望远镜处于水平状态（即垂直度盘示值为0°0´）瞄准，固定目标A。A.2.3在±20°的测量范围内选取6个校准点：±10°、±15°、±20°,将转盘旋转到JJF1154-2006-12-第i校准点iθ后（经纬仪随转盘一起转动）固定不动，反向转动经纬仪望远镜再次瞄准固定目标A点，读取经纬仪水平度盘示值Aiθ，按公式（A.1）计算示值误差。Aiiiθθθ−=∆（A.1）式中：iθ∆—被校转盘在第i个校准点示值误差，（°）；（=i1，2，3，4，5，6）取iθ∆中绝对值最大的作为转盘示值误差的校准结果。附录B四轮定位仪示值误差测量结果不确定度的评定B.1测量方法用本规范图2所示的四轮定位仪校准装置与被校四轮定位仪传感器接头连接，测量方法如正文7.2和7.4所述。注：本规范以车轮外倾角的示值误差测量结果不确定度的评定为例，单轮前束角和主销后倾角示值误差测量结果不确定度的评定与此相同。B.2数学模型jjjβββ−=∆（B.1）式中：jβ∆—被校四轮定位仪在第j校准点的车轮外倾角示值误差；jβ—被校四轮定位仪在第j校准点4次测量示值的算术平均值；jβ—四轮定位仪校准装置第j校准点示值。B.3方差和灵敏系数JJF1154-2006-13-因为各输入量彼此独立。依不确定度传播率:[]∑==niii