燃油加油机测量结果的不确定度(犍为所)大流量.doc

燃油加油机体积量示值误差测量结果的不确定度评定
测量过程简述
（1）测量依据：JJG443-2006《燃油加油机检定规程》。
（2）测量环境条件：温度（-20~+40）℃：测量中环境温度的变化不超过5℃，相对湿度（45~75）%；大气压力（86~106）Kpa。
（3）测量标准：50L二等标准金属量器，相对扩展不确定度δ=2.5×10-4（k=3）。温度计1支，最小分度值0.1℃。
（4）被测对象：燃油加油机，准确度为±0.3%，重复性不超过0.15%。
（5）测量方法：在规定的测量环境条件下，用容积为50L的二等金属量器和辅助设备0.1℃分度的温度计，在规定的流量点Q上对加油机进行示值测量，将标准金属量器中所积的介质，经温度补偿后的体积VBt同加油机显示体积量状态时的体积值VJ比较之差值，定位加油机的示值误差。
（6）评定结果的使用：符合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。
（二）数学模型
△V=VJ-VBt
式中：△V——燃油加油机示值误差，L；
VJ——税控燃油加油机在tJ℃下的指示的体积值，L；
VBt————标准金属量器在tJ℃下给出的实际体积值，L。
VBt=VB[1+βY(tJ－tB)+βB(tB－20)]
式中：VB——标准金属量器在20℃下的标准容积，L；
tJ——税控燃油加油机内流量计输出的油温（由油枪出口处温度替代），℃；
tB——标准金属量器中的油温，℃；
βB——标准金属量器材质的体膨胀系数，℃-1；
βY——检定介质汽油的体膨胀系数，℃-1。
合并得到数学模型：
△V=VJ－VB[1＋βY(tJ－tB)+βB(tb－20)]
(三)各输入量的标准不确定度评定
1．输入量VJ的标准不确定度u(VJ)的评定
输入量VJ的标准不确定度来源于加油机的示值重复性，可采用A类极差法进行评定，用50L二等标准金属量器对一台燃油加油机在0.90Qmax≤Q(1)≤1.0Qmax流量点进行测量，在重复性条件下测量3次，取3次的最大值和最小值比较之差值，数据见下表：
测量次数i123加油机显示数Vj（L）50.0350.0050.02实际体积值VBt（L）49.97549.97049.952误差0.0550.030.068由资料提供的极差系数C为1.69，则燃油加油机的A类标准不确定度为：
u(VJ)===0.013
2．输入量VB的标准不确定度u(VB)的评定
输入量VB的不确定度主要来源于二等金属标准量器的定值不确定度，采用B类方法进行评定。
依据国家容量计量检定系统，二等金属标准量器相对扩展不确定度δ=2.5×10-4包含因子k=3，因此标准不确定度为：
u(VB)=L=0.0042L
3.输入量βY的标准不确定度u(βY)的评定
输入量βY的不确定度来源于汽油介质的体积膨胀系数测定，其不确定度采用B类评定。
由资料提供的βY的扩展不确定度为5×10-6℃-1（k=2），可得：
u(βY)=L=0.025×10-4℃-1
4.输入量βB的标准不确定度u(βB)的评定
输入量βB的不确定度来源于标准金属量器所用材料不锈钢的材质变化，其不确定度采用B类评定。
由资料提供的βB的扩展不确定度为5×10-6℃-1（k=2），可得：
u(βB)=L=0.025×10-4℃-1
5.输入量tb的标准不确定度u（tb）的评定
输入量tb的不确定度主要来源于温度测量仪表的分度误差（温度测量的均匀性影响忽略），其不确定度采用B类评定。
检定时采用最小分度值0.1℃的温度计，其最大允许误差为±0.2℃，按均匀分布计算：
u（tb）==0.1155℃
6．输入量tJ的标准不确定度u（tJ）的评定
输入量tJ的不确定度主要来源于温度测量仪表的分度误差（tJ的替代影响可以忽略），其不确定度采用B类评定。
检定时采用最小分度值0.1℃的温度计，其最大允许误差为±0.2℃，按均匀分布计算：
u（tJ）==0.1155℃
（四）合成标准不确定度及扩展不确定度评定
1.灵敏系数
数学模型：△V=VJ-VB[1+βY(tJ－tb)+βB(tb－20)]
灵敏系数：C1==1
C2==－[1+βY(tJ－tb)+βB(tb－20)]
C3==－VB(tJ－tb)
C4==－VB(tb－20)
C5==－（VB×βB－VB×βY）=
C6==－VB×βY
式中C1=1
C2=－[1+βY(tJ－tb)+βB(tb－20)]
取测量三次的温度的平均值分别是：tJ=21.4℃，tB=23.1℃。
tJ－tb=-1.6℃，tb=23.1℃时，则
C2=－（1+12×10-4℃-1×-1.6℃+50×10-6℃-1×3.07℃）
=－0.99819
C3=－VB(tJ－tb)
=－50L×-1.6℃
=81.667L℃
C4=－