燃油加油机容量示值误差测量结果不确定度的评定

燃油加油机容量示值误差测量结果不确定度的评定
【摘要】本文介绍了燃油加油机容量示值误差测量结果不确定度的分析方法，为从事该项计量检定工作提供了可靠的依据。

【关键词】燃油加油机；示值误差；不确定度
1.适用范围
适用于燃油加油机容量示值误差测量结果不确定度的评定。

2.引用文件
（1）JJG443—2006《燃油加油机》计量检定规程。

（2）JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》。

3.概述
3.1测量依据
JJG443—2006《燃油加油机》计量检定规程。

3.2测量方法
采用容量比较法。

在JJG443—2006《燃油加油机》计量检定规程规定的条件下，电动机驱动油泵将储油罐中的燃油经输油管及过滤器泵入油气分离器进行油气分离，在泵压下燃油经流量测量变换器、视油器、油枪输至标准金属量器，用加油机的体积显示值与标准金属量器的计算值进行比较，从而确定燃油加油机的测量误差。

3.3环境条件
温度（-25~55）℃，湿度：（30~90）％RH。

3.4测量标准
100L二等标准金属量器（JB—1型），最大允许误差为±0.05%。

3.5被测对象
100L燃油加油机，准确度等级±0.3％。

3.6评定结果的使用
符号上述条件的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法，燃油加油机100L检测点的测量结果不确定度可直接使用本不确定度的评定结果。

4.数学模型
△V=VJ-VB[1+βY(tJ-tB)+βB(tB-20)]
式中：△V—燃油加油机示值误差,L；VJ—燃油加油机示值的算术平均值,L；VB—标准金属量器在20℃下标准容积,L；βY—检定介质油的体膨胀系数，℃-1；tJ—油枪出口油品温度，℃；tB—标准金属量器内油品温度，℃；βB—标准金属量器的体膨胀系数。

5.各输入量的标准不确定度分量的评定
5.1输入量VJ的标准不确定度分量u(VJ)的评定
输入量VJ的标准不确定度分量u(VJ)主要由燃油加油机的测量重复性引起，采用A类方法进行评定。

选一台燃油加油机，在100L检测点处连续重复测量10次，测量数据为（单位: L）：100.05、100.10、100.06、100.09、100.07、100.05、100.08、100.10、100.08、100.06。

平均值：■J=■■VJi=100.06 （L）
单次实验标准差为：s=■=0.019（L）
由于实际测量时，测量次数为3次，则该项结果的标准不确定度为：
u(■J)=■=0.011 （L）
5.2输入量ＶＢ的标准不确定度分量u(ＶＢ)的评定
输入量ＶＢ的标准不确定度分量u(ＶＢ)主要由二等标准金属量器引起的，采用B类方法进行评定，由上级检定证书可以得到，其最大允许误差为±0.05%，按均匀分布进行计算，包含因子ｋ＝■，则：
u(ＶＢ)＝■＝■＝０．００２８９（Ｌ）
5.3输入量βＹ的标准不确定度分量u(βＹ)的评定
输入量βＹ的标准不确定度分量u(βＹ)主要由检定介质油的体膨胀系数引起的，采用B类方法进行评定，在检定中油的体胀系数取在一定范围内的平均值，而实际值与平均值最大可能差±1×10-4℃-1，按均匀分布进行计算，包含因子ｋ＝■，则：
u(βＹ)＝■＝■＝０．５８×１０－４（℃-1）
5.4输入量βＢ的标准不确定度分量u(βＢ)的评定
输入量βＢ的标准不确定度分量u(βＢ)主要由标准金属量器体胀系数引起的，采用B类方法进行评定，标准金属量器体胀系数界限±6×10-6℃-1，按均匀分布进行计算，包含因子ｋ＝■，则：
u(β)=■＝■＝３．４６×１０－６（℃-1）
5.5输入量ｔＪ的标准不确定度分量u(ｔＪ)的评定
输入量ｔＪ的标准不确定度分量u(ｔＪ)主要由油枪出口油品温度引起的，其不确定度取决于数字式温度计的示值误差，数字式温度计的最大允许误差为±0.3℃，按均匀分布进行计算，包含因子ｋ＝■，则：
u(ｔＪ)=■＝■＝0.173（℃）
5.6输入量ｔB的标准不确定度分量u(ｔB)的评定
输入量ｔB的标准不确定度分量u(ｔB)主要由标准金属量器内油品温度引起, 采用B类方法进行评定，试验表明其最大误差为±0.5℃，按均匀分布进行计算，包含因子ｋ＝■，则：
u(ｔＪ)=■＝■＝0.289（℃）
6.合成不确定度的评定
6.1灵敏系数
数学模型：△V=VJ-VB[1+βY(tJ-tB)+βB(tB-20)]
灵敏系数：c1=■=1c2=■=-[1+βY(tJ-tB)+βB(tB-20)]
c3=■=-VB(tJ-tB)c４=■=-VB(tＢ-２０)
c５=■=-VB×βＢc６=■=-（VB×βＢ－VB×βY）＝VB（βY－βＢ）
根据JJG443—2006规程的规定，检定过程中环境温度变化不超过5℃，我们现假设ｔB＝４０℃、ｔＪ－ｔB＝３℃，则：c1=１、c2=０．０１８、c3=－３００Ｌ℃、c４=－２３００Ｌ℃、c５=－０．０１Ｌ℃－１、c６=－０．００９４Ｌ℃－１．
6.2各不确定度分量汇总
6.3合成标准不确定度的计算
以上各分量不相关，合成标准不确定度为：
uc=■=0.0223(L)
7.扩展标准不确定度的评定
取k=2，则扩展不确定度为：
U=k·ｕｃ＝２×０．０２３３Ｌ＝０．０４７Ｌ
8.测量不确定度的报告
燃油加油机100L检测点容量示值误差测量结果的不确定度为：
U=０．０４７Ｌ，k=2■
【参考文献】
［１］JJG443—2006《燃油加油机》计量检定规程．北京：中国计量出版社，2006．
［２］JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》校准规范．北京：中国计量出版社，1999．。