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燃油加油机测量结果不确定度评定

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：郑冬梅1 郑智嵘2

[导读] 摘要：燃油加油机作为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统，在燃油销售中直接用于贸易结算的强制检定工作计量器具，其量值的准确性、一致性、稳定性关系到经营者和广大人民群众的切身利益，本文介绍了燃油加油机检定结果不确定度的评定办法，通过对加油机测量重复性、标准金属容器、检定介质汽油的体膨胀系数、标准金属量器体膨胀系数、温度等几个不确定度来源进行分析，计算测量结果的合成不确定度，给出测量结果的扩展不确定度

        1崇左市计量测试研究所广西崇左 532200；2崇左市节能监察中心广西崇左 532200
        摘要：燃油加油机作为机动车添加燃油的一种液体体积测量系统，在燃油销售中直接用于贸易结算的强制检定工作计量器具，其量值的准确性、一致性、稳定性关系到经营者和广大人民群众的切身利益，本文介绍了燃油加油机检定结果不确定度的评定办法，通过对加油机测量重复性、标准金属容器、检定介质汽油的体膨胀系数、标准金属量器体膨胀系数、温度等几个不确定度来源进行分析，计算测量结果的合成不确定度，给出测量结果的扩展不确定度，为从事该项计量检定工作提供了可靠的依据。
        关键词：不确定度；燃油加油机；评定；测量
        1概述
        1.1 测量方法
        依据JJG443-2015《燃油加油机检定规程》，采用不同量程的标准金属量器（100L，20L）分别在不同流量状况下进行检定，每个流量点重复进行三次检定，取最大作为加油机的基本误差，取中较大者为加油机重复性。
        1.2 测量对象及其主要性能：
        税控燃油加油机，最大允许相对误差：±0.30%，其测量重复性应不超过0.10%。
        1.3 测量标准器具：标准金属量器和温度计
        1.3.1 标准金属量器容积100L，最大允许误差为，标准金属量器容积20L，最大允许误差为。
        1.3.2 温度计测量范围 -50ºC～100ºC，最小分度为0.1ºC，测量不确定度U=0.12℃，k=2。
        1.4 测量环境条件：温度33ºC，相对湿度61%。
        2测量模型：
        2.1量器测得在试验温度下的实际体积量的计算公式：
  1
        2.2体积量示值误差计算公式：
         ×100%                                2
        （1）、（2）式中：

        将公式（1）和（2）合并，得：

        因此其关系式：

        3方差和灵敏系数
        3.1根据：
        得：

        3.2灵敏系数：
        100L金属容器：

        20L金属容器：

        100L和20L金属容器：

        4、标准不确定度分量的计算
        4.1输入量的标准不确定度
        输入量的不确定度来源主要是加油机测量重复性引起，采用A类评定，对编号为RT617110005的燃油加油机，分别用100L、20L的标准金属量器在最大流量处、中流量处进行连续3次测量得到测量值，现用100L、20L标准金属量器测量数据分别做评定。数据如下表：

        表1   加油机检定数据表
        极差系数C=1.69，由此可得出单次实验标准差为：
        100L： %×100L=0.02L
        20L： ×20L=0.008L
        加油机示值的分辨力为：，由分辨力引入的标准不确定度分量为：
        100L： L
        20L： L
        由于应在S和中取其中一个较大者，因此可以只纳入重复性引入的不确定度，所以：
        100L： =0.012L
        20L： =0.0046L
        4.2 输入量的标准不确定度
        输入量的不确定度来源主要是标准金属量器的定值不确定度，采用B类方法评定，根据标准金属量器的检定证书中的信息，标准金属量器最大允许误差为，a= ，假设为均匀分布，，因此，
        100L： ×100L=1.44× L
        20L： ×20L=0.29× L
        4.3输入量的标准不确定度的评定
        输入量为检定介质汽油的体膨胀系数，，不确定度采用B类方法评定，根据经验可估算，其不确定度区间为[ ]，设在区间内为均匀分布，则，半宽度a= ，因此，
         （℃-1）
        4.4输入量的标准不确定度的评定
        输入量为油枪口汽油的温度，其不确定度主要来源于温度计的定值不确定度，采用B类方法评定，根据温度计校准证书中的信息，其扩展不确定度U=0.12℃，k=2，故：
         = （℃）
        4.5输入量的标准不确定度的评定
        输入量为标准金属量器中汽油的温度，其不确定度主要来源于温度计的定值不确定度，采用B类方法评定，根据温度计校准证书中的信息，其扩展不确定度U=0.12℃，k=2，故：
         = （℃）
        4.6 输入量的标准不确定度的评定
        输入量为标准金属量器体膨胀系数，，不确定度采用B类方法评定，根据经验可估算，其不确定度区间为[ ]，设在区间内为均匀分布，则，半宽度a= ℃-1，因此：
         （℃-1）
        5、合成标准不确定度计算：
        5.1 标准不确定度分析一览表：

        5.2 合成标准不确定度计算：
        由以上计算过程可知：
        100L：

        =1.44×10-8 +2.07×10-8+6.87×10-8+5.18×10-9+4.76×10-9+1.02×10-7
        =2.16×10-7

        20L：

        =5.29×10-8 +2.1×10-8+6.87×10-8+5.18×10-9+4.76×10-9+1.02×10-7
        =2.54×10-7

        6、相对扩展不确定度的计算
        取置信概率，取。
        则相对扩展不确定度为：

        参考文献：
        [1] JJG443-2015《燃油加油机检定规程》
        [2] JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
        作者简介：
        郑冬梅（1983.1～），女，汉族，四川泸州人，崇左市计量测试研究所，工程师，本科学历，工学学士，研究方向：计量学。郑智嵘（1979.11），男，汉族，江西贵溪人，崇左市节能监察中心，工程师，研究生学历，工学硕士，研究方向：能源管理。