加油机检定中的不确定度研究

张广民ZHANG Guang-min

（泰州市计量测试技术研究所，泰州225300）

0 引言

随着我国社会经济的高速发展以及科技水平的不断提高，我国在研究加油机检定中的不确定度上取得了显著成效。近年来，随着我国居民节能环保水平的不断增强，提高加油机计量的准确度对于实现节能减排目标具有重要意义。本文通过构建数学模型的方式，对加油机检定中的不确定度进行了评定和分析。

1 测量方法

在进行加油机不确定度检定时，容量比较法是最常用的一种鉴定方法，其具体操作如下：将油枪取下，开启加油机，并将其计数器归零；将加油机流量调整至检定流量，向标准金属容器内注油；测量油枪出口处温度，测的温度计为tj；待金属容器注满后，及时关闭油枪，并读取加油机示值Vj，并读取油液温度计为tB。

2 构建数学模型

公式（1）内VBt为测量器温度在tj℃时的实际体积，单位为L；VB代表温度在20℃以下时金属测量器的标准体积，单位为L；βy、βB分别代表被检定的介质油和金属测量器材料的膨胀系数值；tj、tB分别代表加油机内油温和金属测量器内油温，单位为℃。

公式（2）中各分量灵敏系数为：

因此，根据以上各式可以得出：

3 不确定度分析及评定

3.1 不确定度来源分析 在分析不确定度来源时，应从环境、设备、人员以及测量方法与测量对象几个方面综合考虑。总体来看，加油机检定中不确定度的来源主要包括以下几方面：①被测量的稳定性：s（Vi）=u1；②标准量器：u（VB）=u2；③加油机油温与标准量器油温的温差对油品膨胀系数：（tj-tB）VBu（βy）=u3；④试验温度与 20℃之差对标准量器材料的膨胀系数：（tB-20）VBu（βB）=u4；⑤加油机的示值分辨力：u5。

3.2 不确定度的评定 为详细对不确定度的评定进行说明与研究，本文取某个加油站中6次实测数据进行例证研究，测量依据、环境条件、标准与过程如下，数据记录如表1所示。

表1 某加油站实测数据记录

在进行评定时，检测人员应依据《燃油加油机计量检定规程》进行相关操作，同时还要保证鉴定环境的温度在-20℃-40℃之间，温度变化在3℃以内，相对湿度为45%-75%，气压在86kPa-106kPa之间。检测人员必须使用标准的金属量器和温度计进行操作。其中，金属量器容积为100L，误差值为±0.025%。测定时，检测人员应在规定的流量点Q上进行，加油机显示的体积值与实际测得数值之差，即为加油机的示值误差。

①A类不确定度评定

如表1中的实测数据中，6次测量的平均值：

②B类不确定度评定

1）根据鉴定证书规定，可得出二等标准金属测量器的不确定度：Uc2=100*2.5*10-4L=0.0250L

按正态分布k=3考虑，则有：

U2=u（VB）=0.0250/3L=0.083L 自由度：ν2→∞

2）加油机油温与金属测量器油温差值对油介质膨胀系数的不确定度：当油介质的膨胀系数和不确定度位于1*10-4℃-1之间时，其变化相对均匀，故取分布系数k=，可以得出

按 JJG443-98《燃油加油机》检定规程，得|tj-tB|≤4，按极限状态分析取|tj-tB|=4，则检定油品与金属测量器的温差不确定度为：

在鉴定时，应将介质最高温度控制在30℃以下，最低温以不出现凝固为宜。即|tB-20|≤20取极限状态|tB-20|=20。当温度在20℃以下时，此时标准量器材料的膨胀系数的不确定度为：

其自由度满足：ν5→∞

3.3 合成标准不确定度

由于合成标准不确定度与标准不确定分量不存在相关性，故合成标准不确定度为：

其相对合成不确定度为：

3.4 扩展不确定度

按置信概率p=0.99查t分布表得t99=3.11，查扩展不确定度为：U99=k99·ucrel=3.11*0.0252%=0.0784%

取两位有效数字可得出：U99=0.078%，k99=3.11

3.5 不确定度报告

燃油加油机检定的测量扩展不确定度为：

U99=0.078%，k99=3.11

4 结束语

加油站中税控燃油加油机测量结果不确定度的研究，不仅可以有效地提高加油机的使用效率，还可以提高其精确度，符合加油站与消费者双方的的共同利益。

[1]JJG443-2006燃油加油机检定规程[M].北京：中国计量出版社，2006：6.

[2]李论国.加油机检定技术若干问题的研究[J].中国高新技术企业，2007（5）.

[3]陈家庆.石油石化工业环保技术概论[M].北京：中国石化出版社，2005，10.