李桂江，林俊銘，黃子?xùn)|，陳純潔 (廣東省揭陽(yáng)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)所，廣東 揭陽(yáng) 522031)

0 引言

餾程是石油和石油產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo)。餾程的數(shù)據(jù)基本能反映油品組分輕重的相對(duì)含量，所以在原油評(píng)價(jià)中被經(jīng)常應(yīng)用。我國(guó)對(duì)石油和石油產(chǎn)品餾程 (沸程) 的測(cè)試方法在GB/T 6536—2010《石油蒸餾特性的測(cè)定法》中進(jìn)行了規(guī)定。石油產(chǎn)品低溫蒸餾測(cè)定儀就是用來(lái)測(cè)定油品餾程 (沸程) 的專用檢測(cè)設(shè)備。該設(shè)備依據(jù)GB/T 6536—2010《石油蒸餾特性的測(cè)定法》進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，合格的石油產(chǎn)品低溫蒸餾測(cè)定儀能滿足油品餾程 (沸程) 的各項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)要求。而該儀器是否合格主要取決于其溫度控制的準(zhǔn)確性以及蒸餾液容積測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此，對(duì)該設(shè)備的溫度、容量等參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其量值準(zhǔn)確、可溯源，對(duì)于保證油品的測(cè)試結(jié)果有著十分現(xiàn)實(shí)而重要的意義。

1 儀器設(shè)備及方法

1.1 設(shè)備及材料

石油產(chǎn)品蒸餾測(cè)定儀；二等水銀溫度計(jì)； 100 mL 量筒；大氣壓表(0.1 kPa)；國(guó)Ⅵ柴油。

1.2 方法及過(guò)程

根據(jù)GB/T 3536 試驗(yàn)方法，取用100 mL樣品進(jìn)行蒸餾，并記錄所選點(diǎn)餾點(diǎn)溫度及體積讀數(shù)，以此分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程不確定度。

2 數(shù)學(xué)模型建立

根據(jù)GB/T 3536 試驗(yàn)方法，回收溫度C為水銀溫度計(jì)修正后讀數(shù)tc加上修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的溫度修正值CC，即

將溫度讀數(shù)修正到101.3 kPa標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，每個(gè)溫度讀數(shù)的修正值可安(2)式中給出悉尼揚(yáng)公式得到

由(1)和(2)得：

式中：tc為水銀溫度計(jì)修正后讀數(shù)( ℃)；C為實(shí)際回收溫度( ℃)；Pk為試驗(yàn)時(shí)的大氣壓值(kPa)。

3 不確定度來(lái)源的分析

測(cè)量過(guò)程的不確定度由兩部分組成，第一部分是重復(fù)測(cè)試引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(r)；此部分通過(guò)重復(fù)測(cè)量得到數(shù)據(jù)列采用A類方法進(jìn)行評(píng)定方法計(jì)算測(cè)量結(jié)果的不確定度。第二部分是儀器測(cè)量誤差引入的不確定度分量，采用B類評(píng)定方法進(jìn)行計(jì)算；其中包括量筒測(cè)量引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1、溫度計(jì)測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2和大氣壓力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3。

4 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)估

4.1 重復(fù)測(cè)量引入的 A 類不確定度u(r)評(píng)定

對(duì)國(guó)Ⅵ柴油的餾程根據(jù)GB/T 6536，在重復(fù)性條件下，對(duì)同一個(gè)試樣從取樣開(kāi)始重復(fù)測(cè)量 10 次，并依據(jù) GB/T 4883中Grubbs 法對(duì)所測(cè) 10 組數(shù)據(jù)進(jìn)行離群值檢驗(yàn)，結(jié)果均為非異常值。利用貝塞爾公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定評(píng)估，得到結(jié)果如表 1所示。

4.2 量筒測(cè)量引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1評(píng)定

使用量程100 mL，分度值1 mL，的量筒。容量允差為±1 mL，以均勻分布，由量筒測(cè)得回收體積的不確定度不確定度uA

用10次重復(fù)測(cè)量測(cè)得的各回收體積及對(duì)應(yīng)溫度平均值建立關(guān)系曲線有

式中：t為觀測(cè)到的回收溫度( ℃)；R為觀測(cè)到的回收體積 ( ℃ )；則則體積測(cè)量誤差轉(zhuǎn)化為溫度測(cè)量不確定度為：

表1 貝塞爾公式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)不確定評(píng)估

4.3 溫度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

測(cè)量過(guò)程選用 0～400 ℃測(cè)量范圍的水銀溫度計(jì)，分度值1 ℃，示值允差±1 ℃，取均勻分布，則溫度計(jì)讀數(shù)引入的不確定度：

4.4 大氣壓力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3

測(cè)量過(guò)程采用量程為 80.0～106.0 kPa空盒氣壓表，分度值為 0.1 kPa，氣壓計(jì)檢定證書引入不確定度。空盒氣壓表示值最大允許誤差為±0.1 kPa，取均勻分布，則：

由大氣壓力引入標(biāo)準(zhǔn)不確度乘以靈敏系數(shù)得到回收溫度t的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。u3=c×uH。大氣壓在各回收點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度如表2所示。

表2 大氣壓在各回收點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(5)計(jì)算。

各回收了各回收溫度的不確定度分量和合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如表3所示。

表3 各回收溫度的不確定度分量和合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4.6 擴(kuò)展不確定度及測(cè)量結(jié)果表示

取包含因子k=2，置信水平為 95 %，則石油產(chǎn)品餾程各點(diǎn)擴(kuò)展不確定度如表 4所示。

表4 石油產(chǎn)品餾程各點(diǎn)擴(kuò)展不確定度

5 結(jié)語(yǔ)

分析得知石油低溫蒸餾過(guò)程不確定度主要來(lái)源于體積變化和溫度變化的測(cè)量不確定度，實(shí)驗(yàn)過(guò)程應(yīng)注意這兩個(gè)量的變化，以提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度。