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        容積法油耗儀校準(zhǔn)裝置及測(cè)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(wú)錫市計(jì)量測(cè)試院 江蘇無(wú)錫 214000

        當(dāng)前,機(jī)動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,隨之導(dǎo)致原油資源消耗量日益增加,呈現(xiàn)出資源緊缺的問(wèn)題,并且對(duì)油耗問(wèn)題提出更高要求。油耗也屬于機(jī)動(dòng)車(chē)中對(duì)于耗油量檢測(cè)的設(shè)備,應(yīng)該具備高度準(zhǔn)確性,才能踐行國(guó)家低碳、節(jié)能等系列政策實(shí)施。油耗儀在出廠以前,主要使用量筒、天平等檢測(cè)方式對(duì)其標(biāo)定。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中,無(wú)論是檢測(cè)裝置,還是檢測(cè)規(guī)范都有待完善,難以對(duì)于油耗儀的準(zhǔn)確性展開(kāi)精準(zhǔn)檢測(cè),致使油耗儀失準(zhǔn)問(wèn)題屢見(jiàn)不鮮,質(zhì)量問(wèn)題較多。通過(guò)容積法,利用煤油作為媒介,設(shè)置校準(zhǔn)裝置,對(duì)于流過(guò)油耗儀流體的容積進(jìn)行測(cè)量,展開(kāi)校驗(yàn),能夠有效利用該裝置展開(kāi)校準(zhǔn)。

        1 容積法檢測(cè)裝置介紹

        通常來(lái)講,對(duì)于車(chē)輛的耗油量進(jìn)行計(jì)算,主要利用油耗儀在一定時(shí)間之內(nèi)顯示消耗燃油質(zhì)量、容積等進(jìn)行測(cè)定。使用容積法對(duì)于油耗儀的校準(zhǔn)裝置進(jìn)行設(shè)定,主要以煤油這種無(wú)味的油品作為介質(zhì),進(jìn)行校準(zhǔn)。測(cè)量過(guò)程,主要根據(jù)通過(guò)油耗儀油流體的容積,完成油耗儀標(biāo)定、校驗(yàn)等。該裝置的組成部分如下:一油泵、二標(biāo)準(zhǔn)量器、三電磁閥、四溫度傳感器、五消氣過(guò)濾器、六穩(wěn)壓容器、七油箱、八溢流管。在標(biāo)準(zhǔn)器的選擇方面,使用一等標(biāo)準(zhǔn)、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(diǎn)流量之下油耗儀相關(guān)檢測(cè)。不但能夠自帶檢測(cè)油源,而且還具備自動(dòng)控制多種功能[1]。

        2 容積法油耗儀校準(zhǔn)裝置及測(cè)量不確定度分析

        2.1 建立數(shù)學(xué)模型

        2.2 確定靈敏系數(shù)

        2.3 確定輸入量

        通過(guò)上述模型的建立能夠知曉,待校驗(yàn)油耗儀的示值誤差不確定度影響因素產(chǎn)生的主要來(lái)源有如下幾種:第一,被校準(zhǔn)的油耗儀在測(cè)量過(guò)程的重復(fù)性,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)方面的不確定度;第二,被校驗(yàn)的油耗儀因分度值差異導(dǎo)致的不確定度;第三,由于標(biāo)準(zhǔn)量器的準(zhǔn)確度等級(jí)導(dǎo)致的不確定度;第四,由于信號(hào)采集過(guò)程問(wèn)題導(dǎo)致的不確定度;第五,由于油品產(chǎn)生體積膨脹問(wèn)題導(dǎo)致的不確定度。

        2.4 評(píng)定不確定度的分類

        選擇容積式油耗儀作為評(píng)定對(duì)象,無(wú)色煤油作為試驗(yàn)介質(zhì),油耗儀的分度值是0.1mL,校準(zhǔn)點(diǎn)為100mL,利用玻璃量器作為評(píng)定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器,保證其準(zhǔn)確度為一級(jí),計(jì)量誤差處于±0.01%之間。

        (1)A 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定。對(duì)于待校準(zhǔn)的油耗儀展開(kāi)重復(fù)測(cè)量試驗(yàn),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),保證試驗(yàn)條件相同,對(duì)于各個(gè)所選校準(zhǔn)點(diǎn)展開(kāi)重復(fù)測(cè)量,共計(jì)10 次,結(jié)合公式:

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

        (2)B 類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)量器精準(zhǔn)度等級(jí)導(dǎo)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(jì)算出其不確定度值為0.005mL;信號(hào)采集期間產(chǎn)生的光電信號(hào)微弱,因此,影響度可忽略;由于油品體積膨脹,導(dǎo)致不確定度的分量值為0.0289[2]。

        2.5 不確定分析

        測(cè)量重復(fù)性( 1u )的不確定度為0.4286mL,正態(tài)分布;待校驗(yàn)油耗儀分度值( 2u )分度值的不確定度為0.0289mL,均勻分布;標(biāo)準(zhǔn)器的準(zhǔn)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(cè)量的不確定度等于0.4296mL。校準(zhǔn)期間,其拓展標(biāo)準(zhǔn)的不確定方面,將包含因子取值2,計(jì)算結(jié)果為0.86%。

        2.6 測(cè)量報(bào)告

        使用容積法校準(zhǔn)裝置對(duì)于耗油儀展開(kāi)校準(zhǔn)測(cè)量,其擴(kuò)展不確定度為0.86%,且k=2。

        3 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,利用容積法對(duì)于油耗儀裝置具體工作原理進(jìn)行介紹,建立數(shù)學(xué)模型,并展開(kāi)分析,明確油耗儀測(cè)量的不確定度具體數(shù)據(jù)。結(jié)合分析過(guò)程,能夠看出,裝置對(duì)于1.0 級(jí)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(dòng)化水平。校準(zhǔn)過(guò)程,不但能夠自帶油源,而且還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,能夠降低人為因素導(dǎo)致的誤差,提高測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性[3]。

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