王龍

【關(guān)鍵詞】油氣回收；瞬時(shí)流量；示值誤差；不確定度

1 概述

油氣回收檢測(cè)儀是用于檢測(cè)油氣回收裝置的儀器。一般油品生產(chǎn)和銷售企業(yè)、環(huán)保部門(mén)、環(huán)境檢測(cè)機(jī)構(gòu)等用其檢測(cè)油氣回收系統(tǒng)的回收效率，判斷油氣回收系統(tǒng)是否合格，監(jiān)督油品企業(yè)大氣污染源的排放總量及排放達(dá)標(biāo)情況等。因此，準(zhǔn)確地測(cè)量和控制好油氣回收系統(tǒng)的回收效率，對(duì)于控制大氣污染物排放等具有重要意義，同時(shí)汽油揮發(fā)掉的輕質(zhì)部分是最有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的，因此，控制油氣揮發(fā)排放，將油氣回收再利用，可以產(chǎn)生很好的經(jīng)濟(jì)效益。

近年來(lái)，我國(guó)油氣回收行業(yè)迅速發(fā)展，隨著國(guó)家相關(guān)部門(mén)陸續(xù)公布了多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)油氣回收裝置制造、檢測(cè)的要求日趨完善。但目前還沒(méi)有針對(duì)油氣回收檢測(cè)儀的國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范，給計(jì)量部門(mén)的檢測(cè)工作帶來(lái)一定困難，因此，急需制定相應(yīng)的計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范對(duì)技術(shù)參數(shù)及檢測(cè)方法進(jìn)行規(guī)范，完善檢測(cè)手段，達(dá)到溯源一致，保證量值準(zhǔn)確可靠，為油氣回收檢測(cè)儀生產(chǎn)企業(yè)提升產(chǎn)品質(zhì)量提供技術(shù)保障，為環(huán)境檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施提供技術(shù)支撐。

對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)銷售的油氣回收檢測(cè)儀使用及送檢情況進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)油氣回收檢測(cè)儀主要生產(chǎn)廠家有：北京今日易華科技有限公司、青島嶗山應(yīng)用技術(shù)研究所、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、機(jī)械科學(xué)研究總院、北京恒奧德科技有限公司和北京亞歐德鵬科技有限公司等。檢測(cè)儀流量測(cè)量部分主要有差壓式流量計(jì)、容積式流量計(jì)兩種，而壓力測(cè)量部件均為數(shù)字壓力計(jì)。所以，將檢測(cè)適用范圍定為流量測(cè)量原理為差壓式、容積式，壓力測(cè)量為數(shù)字壓力計(jì)的油氣回收檢測(cè)儀。通過(guò)大量的試驗(yàn)和數(shù)據(jù)積累，按照J(rèn)JF 1948—2021《油氣回收檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》中瞬時(shí)流量示值誤差的校準(zhǔn)方法，對(duì)其不確定度進(jìn)行評(píng)定。

1.1 校準(zhǔn)方法

流量校準(zhǔn)開(kāi)始前，被校檢測(cè)儀應(yīng)通氣預(yù)運(yùn)行，應(yīng)在明示的最大流量下通氣5 min，分別調(diào)節(jié)流量到選定的校準(zhǔn)點(diǎn)。穩(wěn)定后記錄流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和被校檢測(cè)儀的瞬時(shí)流量、溫度、壓力。

1.2 被校對(duì)象

流量測(cè)量原理為容積式的油氣回收檢測(cè)儀，流量范圍為10～150 L/min。

1.3 校準(zhǔn)環(huán)境條件

校準(zhǔn)時(shí)環(huán)境溫度為20.6 ℃，相對(duì)濕度為54%，大氣壓為100730 Pa。

1.4 校準(zhǔn)使用標(biāo)準(zhǔn)裝置

流量標(biāo)準(zhǔn)裝置為0.5 級(jí)，測(cè)量范圍為10～260 L/min。

2 測(cè)量模型

校準(zhǔn)時(shí)環(huán)境溫度控制在（20±2）℃，因流量穩(wěn)定后，一次校準(zhǔn)在10 min 內(nèi)可完成，可認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)裝置入口的氣體溫度與被校檢測(cè)儀流量計(jì)入口的氣體溫度一致，即氣體流動(dòng)過(guò)程可視為等溫過(guò)程。由于壓力損失，標(biāo)準(zhǔn)裝置入口與被校檢測(cè)儀入口的壓力不同，被校檢測(cè)儀示值誤差按式（1）進(jìn)行計(jì)算。

式中：E為檢測(cè)儀流量示值誤差，%；qm 為被校檢測(cè)儀的瞬時(shí)流量值，L/min；q 為標(biāo)準(zhǔn)裝置瞬時(shí)流量值換算被校檢測(cè)儀流量計(jì)入口狀態(tài)的瞬時(shí)流量值，L/min；ps、pm 分別為標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)和被校檢測(cè)儀的氣體絕對(duì)壓力，Pa；Ts、Tm 分別為標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)和被校檢測(cè)儀的氣體絕對(duì)溫度，K。

3 測(cè)量不確定度來(lái)源和傳播公式

從公式（1）和（2）可以看出，影響測(cè)量不確定度的因素主要有：流量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度，被校檢測(cè)儀分辨力引入的不確定度和時(shí)間測(cè)量引入的不確定度，各不確定度分量相互獨(dú)立。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

4.1 流量標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度ur （ q ）

4.1.1 壓力測(cè)量引入的不確定度分量ur （ ps ）和ur （ pm ）

ps、pm 均為大氣壓和所測(cè)得的表壓，校準(zhǔn)時(shí)大氣壓值為100730 Pa，標(biāo)準(zhǔn)表的表壓1400 Pa，被校檢測(cè)儀的表壓1150Pa。大氣壓力測(cè)量選用空盒氣壓表，MPE為±2.5 hPa；表壓測(cè)量采用數(shù)字壓力計(jì)，MPE 為± 2.5 Pa。服從均勻分布，取k = 3。則ur （ ps ）、ur （ pm ）分別為：

4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度分量ur1 （ q ）

校準(zhǔn)流量點(diǎn)選擇18 L/min，標(biāo)準(zhǔn)裝置為0.5 級(jí)，服從均勻分布，取k = 3，則有：

4.2 測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度ur1 （ qm ）

在重復(fù)性條件下進(jìn)行10 次測(cè)量，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

4.3 被校檢測(cè)儀分辨力引入的不確定度ur2 （ qm ）

校準(zhǔn)點(diǎn)選擇18 L/min，被校檢測(cè)儀分辨力為0.1 L/min，服從均勻分布，取k = 3，則有：

被校檢測(cè)儀分辨力引入的不確定度小于測(cè)量重復(fù)性所引入的不確定度，依據(jù)JJF 1033—2016 中1.4，不再考慮分辨力引入的不確定度分量。

5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表見(jiàn)表2。

6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

7 擴(kuò)展不確定度

取包含因子為k=2，檢測(cè)儀瞬時(shí)流量示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：