車身反光標(biāo)識(shí)用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

董乃飛

【關(guān)鍵詞】車身反光標(biāo)識(shí)；逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x；不確定度

車身反光標(biāo)識(shí)是為增強(qiáng)車輛的可識(shí)別性而安裝或粘貼在車身表面的反光材料的組合。所有貨車（半掛牽引車、多用途貨車除外）、貨車底盤改裝的專項(xiàng)作業(yè)車和掛車（旅居掛車除外），側(cè)面粘貼的車身反光標(biāo)識(shí)應(yīng)符合GB 7258、GB 23254 的規(guī)定。其中GB 23254—2009《貨車及掛車車身反光標(biāo)識(shí)》規(guī)定在入射角-4°，觀測(cè)角0.2°時(shí)車身反光標(biāo)識(shí)白色部分反光性能逆反射系數(shù)不得低于250 cd· lx-1 ·m-2，紅色部分反光性能逆反射系數(shù)不得低于60 cd·lx-1 ·m-2。上述機(jī)動(dòng)車外檢時(shí)，用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x對(duì)所粘貼的反光標(biāo)識(shí)進(jìn)行測(cè)量，反光性能達(dá)不到要求的需更換反光標(biāo)識(shí)。逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x測(cè)量的準(zhǔn)確與否直接影響到反光標(biāo)識(shí)是否符合要求，也間接影響著夜間道路的行車安全。

1 概述

1.1 測(cè)量依據(jù)

依據(jù)JJF 1747—2019《車身反光標(biāo)識(shí)用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x校準(zhǔn)規(guī)范》。

1.2 環(huán)境條件

溫度：（23±5）℃，相對(duì)濕度：≤80%RH。

1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

逆反射標(biāo)準(zhǔn)板（高量值逆反射標(biāo)準(zhǔn)板，逆反射標(biāo)準(zhǔn)梯度板），型號(hào)：50 mm×50 mm，生產(chǎn)廠商：NIM，測(cè)量幾何條件為入射角-4°，觀測(cè)角0.2°。

1.4 被測(cè)對(duì)象

車身反光標(biāo)識(shí)用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x（測(cè)量幾何條件為入射角-4°，觀測(cè)角0.2°）。

1.5 測(cè)量過程

開機(jī)預(yù)熱，對(duì)需要零位校準(zhǔn)的儀器，按照儀器說明書對(duì)儀器進(jìn)行零位校準(zhǔn)后，用高量值逆反射標(biāo)準(zhǔn)板或采用與儀器自身佩帶的與逆反射系數(shù)相當(dāng)?shù)哪娣瓷錁?biāo)準(zhǔn)板（簡(jiǎn)稱定標(biāo)板）對(duì)逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x進(jìn)行定標(biāo)。逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x定標(biāo)后，分別對(duì)不同顏色（白、黃、紅、綠、藍(lán)）的高、中、低三個(gè)梯度的逆反射標(biāo)準(zhǔn)板進(jìn)行測(cè)量，在每個(gè)逆反射標(biāo)準(zhǔn)梯度板上重復(fù)測(cè)量3次，取其平均值作為逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x的測(cè)量值。測(cè)量值與逆反射梯度板標(biāo)準(zhǔn)值的差值即為車身反光標(biāo)識(shí)用逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x的示值誤差。

2 測(cè)量模型

2.1 測(cè)量模型

式中：R為逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x3 次測(cè)量的平均值，cd·lx-1 ·m-2；R0為逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的逆反射系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值，cd·lx-1 ·m-2；δ 為逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x的相對(duì)示值誤差，%。

2.2 方差和靈敏系數(shù)

依據(jù)方程：

3 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

不確定度來源有逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x的分辨力和重復(fù)性引入的測(cè)量不確定度，以及逆反射標(biāo)準(zhǔn)板不準(zhǔn)和不均勻引入的測(cè)量不確定度。本文所使用的逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x（型號(hào)：TC-206，生產(chǎn)廠商：廣州市騰暢交通科技有限公司）分辨力為0.1cd · lx-1 ·m-2。分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（按均勻分布）計(jì)算為0.029 cd·lx-1 ·m-2。在實(shí)際測(cè)試中小于常規(guī)逆反射測(cè)量?jī)x重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，故逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量?jī)H考慮重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。

3.1 逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x重復(fù)性引入的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

以逆反射標(biāo)準(zhǔn)梯度板標(biāo)準(zhǔn)值127.5 cd· lx-1 ·m-2為例，對(duì)逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量，讀取6 次測(cè)量結(jié)果，其數(shù)值（單位：cd · lx-1 ·m-2）分別為127.5、129.1、127.2、126.8、125.8、126.5，用極差法計(jì)算（極差系數(shù)為2.53），得到單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：s （ R ）=1.30 cd·lx-1 ·m-2，在實(shí)際測(cè)量時(shí)，一般以3 次測(cè)量值的平均值作為測(cè)量結(jié)果，則由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：

3.2 逆反射標(biāo)準(zhǔn)板不準(zhǔn)引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的校準(zhǔn)證書，其逆反射系數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果不確定度為Urel=3.2%，k=2，則由于逆反射標(biāo)準(zhǔn)板不準(zhǔn)引入的不確定度分量為：

3.3 逆反射標(biāo)準(zhǔn)板不均勻引入的B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

逆反射標(biāo)準(zhǔn)板使用頻次越高越容易磨損，表面涂層就逐漸不均勻，中心區(qū)域不均勻度可達(dá)到2%，估計(jì)其為矩形分布，逆反射標(biāo)準(zhǔn)板不均勻度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表

輸入、輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表1。

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

以上各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量相互獨(dú)立，計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6 擴(kuò)展不確定度的計(jì)算

取包含因子k=2，故在逆反射標(biāo)準(zhǔn)板標(biāo)準(zhǔn)值為127.5 cd ·lx-1 ·m-2時(shí)該測(cè)量點(diǎn)示值誤差校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度為：

7 測(cè)量不確定度的結(jié)果報(bào)告

逆反射系數(shù)測(cè)量?jī)x在測(cè)量點(diǎn)為127.5 cd·lx-1 ·m-2時(shí)示值誤差測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為Urel=4.2%（k=2），其中擴(kuò)展不確定度Urel=4.2%（k=2）是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc （ δ ）=2.1%乘以包含因子k=2 數(shù)據(jù)修約得到，其他測(cè)量點(diǎn)的不確定度也可依照上述方法同理得出，各測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量不確定度計(jì)算結(jié)果見表2 所示。

8 結(jié)語

測(cè)量不確定度是對(duì)測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的定量評(píng)定，它的大小反映了測(cè)量水平的高低，是檢測(cè)技術(shù)能力的重要體現(xiàn)。在實(shí)際校準(zhǔn)過程中，逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的逆反射系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值會(huì)隨著時(shí)間的推移而逐漸降低、使用頻次越高表面涂層就越不均勻，評(píng)出的不確定度就相對(duì)較大，使用方應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用情況合理選擇逆反射標(biāo)準(zhǔn)板的復(fù)校時(shí)間和購置時(shí)間。