吳　宇　吳　媚

（廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院，廣西 南寧 530007）

汽車油罐車容量測量不確定度分析

吳宇吳媚

（廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院，廣西 南寧 530007）

文章依據(jù)JJG133-2005《汽車油罐車容量》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對汽車油罐車容量測量不確定度進行分析與評定。

汽車油罐車；容量；不確定度

汽車油罐車是裝運輕質(zhì)油的重要工具。經(jīng)檢定后的油罐可作為計量器具用于油品交接、貿(mào)易結(jié)算［1］。 油罐車的檢定是根據(jù)JJG133-2005《汽車油罐車容量》檢定規(guī)程進行。使用二等金屬量器加水注入到汽車油罐，記錄量器的容量升數(shù)，并使用石油專用丁字尺測量空高。將測得的容量和空高值輸入專用軟件中，通過插值算法編制出容量表。汽車油罐車的油品交接和貿(mào)易結(jié)算通過使用石油專用丁字尺測量空高值，查詢?nèi)萘勘磉M行。

1　概述

1.1測量依據(jù)

JJG133-2005《汽車油罐車容量》。

1.2環(huán)境條件

環(huán)境溫度：（5～35）℃，水溫變化：不超過2℃。

1.3計量標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，石油專用丁字尺，測深鋼卷尺，溫度計，秒表和鋼直尺。

1.4被測對象

裝運輕質(zhì)燃油汽車罐車以及裝載其他在測量溫度下粘度不超過17mpa.s液體的汽車罐車。

1.5測量過程

1.5.1標(biāo)稱容量75%容量值的測量

①選用標(biāo)準(zhǔn)金屬量器，按其使用要求，向油罐車注入標(biāo)稱容量75%的水。

②在標(biāo)稱容量75%以內(nèi)測量時，標(biāo)準(zhǔn)金屬量器每注入一次水都要測量并記錄其水溫tb。

③在油罐內(nèi)的水達(dá)到75%的標(biāo)稱容量時，等油罐內(nèi)水溫與壁溫平衡后，測量并記錄油罐內(nèi)水溫tg。

④待油罐內(nèi)水面平穩(wěn)后，用專用丁字尺測量液面空高?？崭邷y量應(yīng)進行兩次，兩次讀數(shù)差大于1mm時需重測，取算術(shù)平均值為該點容量對應(yīng)的空高。

如果油罐車為雙進油口應(yīng)分別測量液面空高，并取其測量平均值為該點容量的空高。

1.5.2在標(biāo)稱容量75%～100%范圍內(nèi)容量值的測量

①油罐標(biāo)稱容量在10000L以下（10000L），在標(biāo)稱容量為75%～100%范圍內(nèi)測量點不得少于10個；油罐標(biāo)稱容量在10000L以上測量點不得少于12個。

②在測量標(biāo)稱容量75%～100%范圍內(nèi)各測量點時，每次容量測定都要及時測量標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)水溫tb和油罐內(nèi)水溫tg，并記錄。按1.5.1之④的要求測量空高值并記錄。

重復(fù)1.5.2之②步驟直到完成測量容量的100%的測量點，容量表的編制采用分段線性內(nèi)插法，給出相應(yīng)的空高（mm）所對應(yīng)的容量值（L）。

2　測量模型

在檢定汽車油罐車的標(biāo)稱容量時，20℃時容積計算：

式中：V20——注入油罐內(nèi)的容積值，L；

Vb——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器20℃時容量值，L；

tb——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)測的水溫，℃；

β1——標(biāo)準(zhǔn)金屬量器的體脹系數(shù)，為50×10-6℃-1；

βw——水在tb～tg范圍內(nèi)體脹系數(shù)，為2×10-4℃-1；

tg—— 油罐內(nèi)測的水溫，℃；

β2——油罐材料的線脹系數(shù)，為33×10-6℃-1。

3　不確定度來源分析

式中，靈敏系數(shù)分別為

4　測量不確定度評定

4.1空高測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

使用石油專用丁字尺測量汽車油罐車罐空高，量程為1500mm，檢定用丁字尺的讀數(shù)誤差限為±1mm，矩形分布，估計其不可靠性為10%，自由度為V=50。故不確定度為，同時規(guī)程要求測量兩次取平均值，并且兩者差不得大于1mm，估計其近似于正態(tài)分布，可利用極差法計算單次測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度，極差系數(shù)C=1.13，自由度為V=50，兩次測量平均值的不確定度為，由于重復(fù)性分量包含了人員測量、讀數(shù)引入的不確定度分量，為避免重復(fù)計算，只計算影響量大的2su，舍棄1su。對于標(biāo)稱容量為14000L罐車，在12000L位置處液面為8.0L/mm，則得

4.2標(biāo)準(zhǔn)金屬量器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

標(biāo)準(zhǔn)金屬量器檢定證書給出其擴展不確定度Ur=2.5× 10-4，正態(tài)分布，k=3，自由度為v=∞，則

4.3標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體脹系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體脹系數(shù)β1=50×10-6℃-1，矩形分布，估計其不可靠性為10%，自由度為v=50，則

4.4被檢汽車油罐車體脹系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

被檢汽車油罐車體脹系數(shù)為β2=33×10-6℃-1，矩形分布，估計其不可靠性為10%，自由度為v=50，則

4.5水體脹系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

水體脹系數(shù)的擴展不確定度為βw=2×10-4℃-1，矩形分布，估計其不可靠性為10%，自由度為v=50，則

4.6標(biāo)準(zhǔn)金屬量器水溫測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)金屬量器水溫測量的溫度計讀數(shù)分辨率為tb=0.1℃，則不確定度區(qū)間半寬0.1℃，為矩形分布，自由度為v=50，則

4.7被檢汽車油罐車水溫測量的不確定度

被檢汽車油罐車水溫測量的溫度計讀數(shù)分辨率為tg=0.1℃，則不確定度區(qū)間半寬0.1℃，矩形分布，自由度為v=50，則

5　不確定度分量匯總

各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總?cè)绫?所示：

表1　各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總

6　合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6.1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

6.2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度自由度計算

Uncertainty analysis of tank cars capacity measurement

This paper analyzes and evaluates the measurement uncertainty of oil trunk volume measurement according to tank cars capacity （JJG133-2005） and evaluation and expression of uncertainty measurement （JJF1059.1-2012）.

Tank cars； capacity； uncertainty

TB9

A

1008-1151（2016）03-0055-02

2016-02-10

吳宇（1984-），男，廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院工程師，碩士，從事流量容量計量檢測研究。