汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度评定

黄星+王丽芳+程磊

摘 要：汽车排放气体的测试仪是汽车检测线上非常重要的检测项目，它直接关系着汽车排出的有害气体的量化指标，因此对汽车排放气体测试仪进行研究，可以降低误差，精确检验废气。本文将具体探讨汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度评定，希望能给相关人士提供一些参考。

关键词：汽车排放气体测试仪；误差测量结果；不确定度

引言：所谓的汽车排放气体测试仪，就是测量汽车排放污染物浓度的一种仪器，这种仪器被广泛地应用在汽车维修行业之中，对降低尾气污染、保护生态环境具有十分重要的意义。汽车排放气体测试仪的测量结果必须具有精确性，不确定度是对测量结果的定量表征，其影响因素具有全面性，其评定方法也具有多样性。

1测量方法

1.1双怠速法

首先，双怠速法是计量设备的监测方法之一。双怠速法指的是测量汽车在怠速状况下排放的废气。在测量的过程中，需要计算废气中CO、CO2、HC的百分比，看其含量的比重是否满足国家的标准要求。

其次，稳态工况法也是计量设备的监测方法之一。稳态工况法指的是按照规定的程序用汽车底盘测功机对汽车进行加载，并让汽车保持在稳态工况下。车辆在经过ASM5025和ASM2540两个工况时会排放CO、CO2和HC，根据百分比含量可以判定汽车排放气体的污染情况。

再次，简易瞬态工况法也是计量设备的监测方法之一。简易瞬态工况法要按照规定的程序，应用汽车底盘测功机对汽车进行加载，汽车在规定的标准下运转，并在运转过程中产生汽车尾气。汽车排放气体的测试仪对这些尾气进行分析，在分析的过程中，汽车流量分析仪首先分析尾气的含氧量稀释比，然后利用排气管和取样管获得混合气，计算废气中污染气体的质量。

2机动车检测线的维护保养方法

2.1车速表检验台

在对车速表检验台进行通电之前，应该检查滚筒的表面是否附着了泥油等物质，查看检验台的底座是否有污水，如果有这些物质，应该把赃物擦除之后再进行运作。在通电预热之后，要检查车速表示仪表是否能够正常工作，如果出现了漏气等情况，应该迅速通知工作人员进行维修。

2.2废弃分析仪

在对废气分析仪进行通电之前，应该检查取样的探头和导管，看其中是否出现了漏气等情况，如果有黏浊物应该立刻进行擦拭，或者找工作人员及时更换。之后应该检查分析仪的显示屏等，看是否发生了数字异常情况，把各项指针调节到初始状态。在放置分析仪的时候应该把其架高，避免吸入灰尘等物质。

2.3计算机控制系统

在对计算机控制系统进行通电之前，应该检查计算机附近是否有灰尘，如果有要立刻清除灰尘。在通电时应该按照一定的顺序，先按处理器，然后再开启主机。在通电之后，工作人员要检查计算机的显示器、互联网系统、工位数据等。值得注意的是，如果有雷击现象，一定要关闭计算机。在维护互联网控制系统时，应该注意电脑室的卫生情况，把湿度和温度控制在一定范围之内。

2.4空气压缩机

在对空气压缩机进行通电之前，应该检查附近是否有污染物，如果有要及时擦拭。同时检修人员要定期查看空气压缩机内的机油存量，如果镜面液面较低，应该注入机油。在查看机油存量的同时，也要检查积水情况，避免积水过多影响空气压缩机的正常运转。在通电之后，要检查电源电压等各项硬性指标，看数据是否合乎常态。

3不确定度的测量

3.1测量原理

在测量汽车尾气测试仪的过程中，一般采用部分光红外法测量HC、CO和CO2的摩尔分数，并采用化学传感器来进行测量。化學传感器采用不同的电极，利用敏感材料以及和被测物质中的分子离子和物质相接触时产生的化学反应来生成电讯号，对尾气中有害物质的浓度进行监测。

3.2测量方法

我国在测量汽车尾气时有一个统一的标准，在检定的过程中应该利用和被检仪器测量气体相同种类的一系列标准气体来检测测试仪的各项性能指标，其中的示值误差便是一个重要指标。按照国家标准来计算示值的误差有两种具体方法，第一种是绝对误差，第二种是相对误差，我们在计算时一般考虑其中的相对误差。

3.3分析不确定度的来源

在分析不确定度的过程中，应该具体考量几项指标，分别是计量标准器、测量方法、仪器度数、人为操作、测量器具等等。在实验中，人为因素和测量器具因素的影响会贯穿始终，因此影响不确定度主要由上述几项指标组成，而其中最重要的就是后两项影响因素。计量标准器引入的不确定度就是汽车排放尾气有害物质浓度的不确定度，在测量过程中需要建立模型进行具体的计算。

3.4不确定度的评定

首先，是测量重复性引入的标准不确定度计算。在计算这个数值时，需要用汽车尾气的测试仪来检测摩尔分数的氮中丙烷标准气体、氮中CO标准气体，氮中二氧化碳标准气体、氧气标准气体和NO标准气体等等。按照国家测量标准的规定，这个步骤需要重复三次以上，然后再取得三次测量结果的平均值。

其次，是仪器读数分辨力引入的标准不确定度计算。在计算这个数值时，需要用仪器测量汽车排放尾气中各项有毒物质的指标，具体的计算结果如表1所示。

再次，是合成标准不确定度的计算。在计算这个数值时需要引入具体的计算工具，并依托国家规定的计算标准展开计算。

4CNAS实验室认可相关问题的探讨

按照国家规定的计算标准对汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度进行评定，最后可以得出一个相对科学的计算结果。按置信概率，P=0.9545，有效的自由度是62，查找t的分布表，可以得到k为2.05，最终计算的结果是：汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度基本在百分之2左右。

根据我国的JJG688-90的规程规定，要求汽车排放气体测试仪允许的误差范围保持在上下10%左右，而经过评定之后可以发现汽车排放气体测试仪完全能够满足这个条件，而检定完全满足1/3到1/10的量值传递要求。

结论：随着我国经济的不断发展，汽车持有量越来越高，与此同时所带来的环境污染问题也日益严重，为了降低污染保护环境，必须对汽车排放气体进行监测。在监测的过程中，汽车排放气体的测试仪是汽车检测线上非常重要的检测项目，对汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度评定，可以降低计算误差，精确地检验废气，因此相关人员应该在此方面深入研究。

参考文献

[1]鲍国华，卞汝锦.汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度评定[J].上海计量测试，2012，16（45）：187-188.

[2]王伟，钟玉莲，邢捷.汽车尾气测试仪示值误差测量结果的不确定度评定[J].资源节约与环保，2012，02（20）：261-262.

[3]谭湘治，肖亿.汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度[J].中国计量，2013，06（10）：311-312.

作者简介：1.黄星 女，1982年9 汉 重庆永川 大学本科 毕业院校：四川外国语大学 职称：工程师 研究方向：计量测试。

2.王丽芳 女，1982.3 汉 重庆永川 大学本科 毕业院校：四川外国语大学 重庆通信学院 职称：工程师 研究方向：计量测试。

3.程磊 男，1983.9 汉 重庆万州 硕士 毕业院校：四川外国语大学 重庆大学 职称：工程师 研究方向：计量测试。