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        容積法油耗儀校準裝置及測量不確定度分析

        2021-01-22 08:06:18沈文奇
        商品與質(zhì)量 2021年1期
        關(guān)鍵詞:量器分度油耗

        沈文奇

        無錫市計量測試院 江蘇無錫 214000

        當前,機動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢良好,隨之導致原油資源消耗量日益增加,呈現(xiàn)出資源緊缺的問題,并且對油耗問題提出更高要求。油耗也屬于機動車中對于耗油量檢測的設(shè)備,應(yīng)該具備高度準確性,才能踐行國家低碳、節(jié)能等系列政策實施。油耗儀在出廠以前,主要使用量筒、天平等檢測方式對其標定。在實際生產(chǎn)當中,無論是檢測裝置,還是檢測規(guī)范都有待完善,難以對于油耗儀的準確性展開精準檢測,致使油耗儀失準問題屢見不鮮,質(zhì)量問題較多。通過容積法,利用煤油作為媒介,設(shè)置校準裝置,對于流過油耗儀流體的容積進行測量,展開校驗,能夠有效利用該裝置展開校準。

        1 容積法檢測裝置介紹

        通常來講,對于車輛的耗油量進行計算,主要利用油耗儀在一定時間之內(nèi)顯示消耗燃油質(zhì)量、容積等進行測定。使用容積法對于油耗儀的校準裝置進行設(shè)定,主要以煤油這種無味的油品作為介質(zhì),進行校準。測量過程,主要根據(jù)通過油耗儀油流體的容積,完成油耗儀標定、校驗等。該裝置的組成部分如下:一油泵、二標準量器、三電磁閥、四溫度傳感器、五消氣過濾器、六穩(wěn)壓容器、七油箱、八溢流管。在標準器的選擇方面,使用一等標準、高精度玻璃量器或者金屬量器;流量調(diào)節(jié)方面,利用穩(wěn)壓容器或者變頻器完成,配合電磁閥,完成定點流量之下油耗儀相關(guān)檢測。不但能夠自帶檢測油源,而且還具備自動控制多種功能[1]。

        2 容積法油耗儀校準裝置及測量不確定度分析

        2.1 建立數(shù)學模型

        2.2 確定靈敏系數(shù)

        2.3 確定輸入量

        通過上述模型的建立能夠知曉,待校驗油耗儀的示值誤差不確定度影響因素產(chǎn)生的主要來源有如下幾種:第一,被校準的油耗儀在測量過程的重復(fù)性,導致標準方面的不確定度;第二,被校驗的油耗儀因分度值差異導致的不確定度;第三,由于標準量器的準確度等級導致的不確定度;第四,由于信號采集過程問題導致的不確定度;第五,由于油品產(chǎn)生體積膨脹問題導致的不確定度。

        2.4 評定不確定度的分類

        選擇容積式油耗儀作為評定對象,無色煤油作為試驗介質(zhì),油耗儀的分度值是0.1mL,校準點為100mL,利用玻璃量器作為評定計量標準器,保證其準確度為一級,計量誤差處于±0.01%之間。

        (1)A 類標準不確定度的評定。對于待校準的油耗儀展開重復(fù)測量試驗,獲取實驗數(shù)據(jù),保證試驗條件相同,對于各個所選校準點展開重復(fù)測量,共計10 次,結(jié)合公式:

        第一次測量的校 準值 為101.1mL,yi? y 為0.82,( yi? y)2為6.7240E-01;第二次測量的校準值為101.5mL,yi? y為1.22,(yi? y)2為1.4884E+00;第三次測量的校準值為98.9mL,yi?y為-1.38,(yi? y)2為1.9044E+00; 第 四 次 測 量 的 校 準 值 為98.5mL,yi? y為-1.78,( yi? y)2為3.1684E+00;第五次測量的校準值為99.6mL,yi? y為-0.68,(yi? y)2為4.624OE-01;第六次測量的校準值為101.9mL,yi? y 為1.62,( yi? y)2為2.6244E+00;第 七 次 測 量 的 校 準 值 為98.9mL,yi? y 為-1.38,(yi? y )2為1.9044E+00;第八次測量的校準值為99.3mL,yi? y為-0.98,( yi? y)2為9.604OE-01;第九次測量的校準值為101.3mL,yi? y為1.02,(yi? y)2為1.0404E+00;第十次測量的校準值為101.8mL,yi? y 為1.52,( yi? y)2為2.3104E+00。

        (2)B 類標準不確定度的評定。待校油耗儀分度值是0.1mL,均勻分布,將包含因子取值3,可以計算出其不確定度的分量值為0.0289mL。故此,油耗儀不確定度的分量0.4296mL;因標準量器精準度等級導致的不確定度,最大誤差處于±0.01%之間,將包含因子取值為2,計算出其不確定度值為0.005mL;信號采集期間產(chǎn)生的光電信號微弱,因此,影響度可忽略;由于油品體積膨脹,導致不確定度的分量值為0.0289[2]。

        2.5 不確定分析

        測量重復(fù)性( 1u )的不確定度為0.4286mL,正態(tài)分布;待校驗油耗儀分度值( 2u )分度值的不確定度為0.0289mL,均勻分布;標準器的準確度不確定度( 3u )為0.005mL,均勻分布;油品的體積膨脹( 4u )不確定度為0.0289m,均勻分布。綜合分析,誤差測量的不確定度等于0.4296mL。校準期間,其拓展標準的不確定方面,將包含因子取值2,計算結(jié)果為0.86%。

        2.6 測量報告

        使用容積法校準裝置對于耗油儀展開校準測量,其擴展不確定度為0.86%,且k=2。

        3 結(jié)語

        綜上所述,利用容積法對于油耗儀裝置具體工作原理進行介紹,建立數(shù)學模型,并展開分析,明確油耗儀測量的不確定度具體數(shù)據(jù)。結(jié)合分析過程,能夠看出,裝置對于1.0 級別之下容積式油耗儀不確定度的分析高度可行,并且裝置具備較高的自動化水平。校準過程,不但能夠自帶油源,而且還能實現(xiàn)自動化控制,能夠降低人為因素導致的誤差,提高測量結(jié)果準確性[3]。

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