加油机不确定度计算
李睿 · 2009-02-24 16:03 · 50533 次点击
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1概述
1.1测量依据:JJG443-2006《燃油加油机检定规程》
1.2测量环境条件:环境温度(-25~55)℃,相对湿度(30~90)%
1.3测量标准:标准金属量器
1.4测量过程
加油机检定通常是采用容量比较法。按规程要求,用标准金属量器,在加油机流量范围内的流量点,每个流量点重复进行三次检定,取EV三次平均中最大值作为加油机的基本误差。
对加油机不同流量点示值误差不同,选择测量标准金属量器100L,计算测量不确定度。
2评定模型
2.1数学模型的建立:
标准金属量器测得的加油机,在试验温度下的实际体积量的计算公式:
体积量相对误差计算公式:
式中:——标准金属器在℃下给出的实际体积值(L);
——标准金属量器在20℃下标准容积(L);
,——分别为检定介质油和标准量器材质的体积膨胀系数;
——加油机内流量计输出的油品温度(由油枪出口处油温代替)(℃);
——标准量器内油品温度(℃);
——加油机在℃下指示的体积值(L);
——加油机的体积相对误差值(%)。
2.2简化公式
加油机常用检定方式是选择标准金属量器100L测量最大流量点,选择标准金属量器20测量最小流量点,将公式简化得
最大流量点数学模型
因此其关系式:
=f(、、、、、)
3方差和传播系数
根据测量不确定度公式,,全部输入量彼此独立,得到:
得:
按规程规定:油品介质的最高温度不应高于30℃,加油机的介质温度与标准器中介质温度之差不应超过4℃,故测量不确定度按极限分析,取tJ=30℃;tJ-tB≤4℃,检定介质油为汽油,其体积膨胀系数βY=0.0012,标准器材质为不锈钢,其体积膨胀系数βB=0.00005,传播系数为:
c(VJ)=1c(VB)=-1.0010
c(βY)=400c(βB)=1000
c(tJ)=0.12c(tB)=0.115
4输入量的标准不确定度评定
4.1加油机示值的标准不确定度:
4.1.1加油机测量重复性的不确定度分量
由于各电脑加油机预置过冲量不同,为减小过冲量带入误差,检定程序一般采用手动控制发油,各测量误差主要反应在软管受压时体积变化,加油机跳字瞬间油量变化,油泵高速运转可能使油品中加杂油气,计量泵自身磨损使计量不准。为合理准确分析加油机测量重复性的不确定度,在实际操作选择新出厂,重复性较为稳定的加油机作对象,其测量误差应以满足最小体积变量允许值。
在现场操作中,检定员手动控制发油,当加油机到指示容量时停枪,每次测量列误差测量重复性以加油机的最小体积变化量⊿V=0.02L评定,其测量标准不确定度为
L
4.1.2加油机读数误差的不确定度分量
加油机示值是通过对流量计的计算得出结果。按规程规定,加油机的最小体积变化量⊿V≤0.02L,均匀分布,因此其标准不确定度
L
4.1.3合成加油机示值的不确定度:
L
4.2标准金属量器引入的标准不确定度:
检定加油机用标准金属量器,精度等级为二等,扩展不确定度是由k99=3得到,对100L其标准不确定度为:
L
4.3标准金属量器体膨胀系数的标准不确定度
标准金属量器材质不锈钢,不锈钢的体积膨胀系数,均匀分布,因此不确定度为:
℃-1
4.4油品介质体膨胀系数的标准不确定度
汽油的体膨胀系数为,均匀分布,则所示标准不确定度:
4.5油品介质的温度测量标准不确定度:
按规程规定,测量油温选用准确度为0.2℃的温度计,考虑其均匀分布,则标准不确定度为:
4.6标准器内油品介质的温度测量标准不确定度:
按规程规定,测量油温选用准确度为0.2℃的温度计,考虑其均匀分布,则标准不确定度为:
5合成不确定度的评定
5.1标准不确定度一览表
标准不确定度不确定度来源标准不确定度数值
传播系数
合成不确定度分量
加油机示值0.023L
0.023L
标准量器0.0083L
0.0083L
标准量器的体膨胀系数L
0.029L
汽油的体膨胀系数L
0.028L
标准量器内油温差0.115℃L
0.014L
被检量器介质油的温度0.115℃L
0.014L
L
5.2合成相对标准不确定度
由
得
L
6相对扩展不确定度Uc评定
取k=2,得
7测量不确定度报告与表示
用标准金属量器100L检定加油机,得到测量不确定度为
100L:U=0.10L,k=2
8校准测量能力
8.1加油机示值最佳测量能力
选择某测量重复性较好的加油机进行连续测量,在实际测量中,取三次测量平均值为测量结果,加油机示值标准不确定度最佳评定为0.015L
8.2标准不确定度汇总表
标准不确定度不确定度来源标准不确定度数值
传播系数
合成不确定度分量
加油机示值0.015L
0.015L
标准量器0.0083L
0.0083L
标准量器的体膨胀系数
L
0.029L
汽油的体膨胀系数
L
0.028L
标准量器内油温差0.115℃L
0.014L
被检量器介质油的温度0.115℃L
0.014L
100L:L
8.3合成标准不确定度
由
得
L
8.4校准测量能力
U可用k=2的扩展不确定度来表示