機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)流量、時(shí)間示值誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定

1、附錄 C機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)流量示值誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定C.1測(cè)量方法用本規(guī)范規(guī)定的測(cè)量方法如正文所述。C.2流量示值誤差數(shù)學(xué)模型Q iQ 0i100%（C.1）QiQ 0iQ 0 im 0 i（C.2）即：Qi ( Qi1) 100%（C.3）m0 i式中：Qi 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)第i 校準(zhǔn)點(diǎn)的流量示值誤差，%；Qi 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)第i 校準(zhǔn)點(diǎn) 3 次測(cè)量累積流量的算術(shù)平均值，ml；Q0i校準(zhǔn)裝置第 i 校準(zhǔn)點(diǎn) 3 次測(cè)量累計(jì)流量的算術(shù)平均值，ml；m0i第i校準(zhǔn)點(diǎn)電子天平稱量3次累積流量質(zhì)量示值的算術(shù)平均值，；g 校準(zhǔn)介質(zhì)的密度值， g/cm3。C.3 方差和靈敏系數(shù)因?yàn)楦鬏斎肓勘舜?/p>

2、獨(dú)立。依不確定度傳播定律：n2uc2 ( y)ci u(xi )（C.4）i 1由（ C.4) 式得方差：uc2 (Qi ) c12u2 ( x)c22u2 (x) m c32 u2 ( x)（C.5）式中：u(x) 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；u(x) m 電子天平引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。u(x) 密度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。靈敏系數(shù)：c1QiQim0iQiQic22m0 im0ic3QiQim0i根據(jù)（ C.6），(C.7) ，（C.8）式得標(biāo)準(zhǔn)不確定度：222Q i22Q i22u c ( Q i )() u ( x )(2 ) u ( x ) m (m 0 i) u

3、( x )m 0 im0 iC.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（ C.6）（ C.7）（ C.8）（ C.9 ）由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x)由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u( x)1選取 15L/h 、50L/h 、100L/h 、150L/h 、200L/h 、250L/h 六個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)在重復(fù)性條件下，對(duì) Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)各流量分別進(jìn)行10次等精度測(cè)量，介質(zhì)密度 0.840g / cm3，數(shù)據(jù)見(jiàn)表，用貝塞爾公式(C.10)計(jì)C.1算各校準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：1n( xi x)2S(xi )n1 i 1

4、(C.10 ）實(shí)際校準(zhǔn)中，以 3 次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：S( xi)）u( x)1(C.113表 C.1 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)流量重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)表時(shí)間測(cè)量次數(shù)12345678910平均值(s)60體積 /ml250.64250.26250.45249.67250.22250.14250.24250.15250.14250.16250.20730體積 /ml416.82416.72416.56416.44416.42416.55416.23416.47416.35416.16416.47220體積 /ml555.75555.57555.45555.39555.2

5、4555.47555.04555.07555.84555.53555.43510體積 /ml416.22416.41416.69416.87416.94416.12416.26416.28416.69416.84416.53210體積 /ml555.73555.55555.23555.89555.25555.21555.06555.05555.13555.52555.36210體積 /ml694.23694.12694.71694.54694.42694.35694.29694.16694.11694.02694.295表 C.2 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)各流量點(diǎn)的A 類不確定度值表單位： ml流

6、速 (l/h)1550100150200250s(x)0.2480.2030.2630.3060.2920.214u(x)10.1430.1170.1520.1770.1690.124C.4.1.2由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)顯示分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x)2被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)累計(jì)流量顯示分辨力為0.01 ml，服從均勻分布，則：0.01u(x) 20.00279 ml23由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量大于由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，因此可不考慮由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，則：u( x)u( x)1由標(biāo)準(zhǔn)裝置電子天平引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u( x) m由標(biāo)準(zhǔn)裝置電子天平測(cè)量重復(fù)性引

7、入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x) m1選取 15L/h 、50L/h 、100L/h 、150L/h 、200L/h 、250L/h 六個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)在重復(fù)性條件下，對(duì) Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)各流量分別進(jìn)行10次等精度測(cè)量，介質(zhì)密度 0.840 g / cm3 ，數(shù)據(jù)見(jiàn)表 C.3，用貝塞爾公式 (C.10) 計(jì)算各校準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差；實(shí)際校準(zhǔn)中，以3次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量按公式(C.11) 計(jì)算。表 C.3電子天平重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)表時(shí)間測(cè)量次數(shù)12345678910平均值(s)60質(zhì)量 /g210.06210.04210.

8、10210.06210.04210.03209.94209.96209.99210.06210.01830質(zhì)量 /g350.09350.04350.05350.01350.04350.01350.02350.03350.04350.06350.03920質(zhì)量 /g466.69466.69466.67466.69466.64466.67466.69466.66466.64466.69466.67310質(zhì)量 /g350.08350.05350.04350.02350.04350.02350.02350.03350.01350.01350.03210質(zhì)量 /g466.66466.62466.6646

9、6.66466.69466.68466.66466.64466.66466.62466.65510質(zhì)量 /g583.31583.36583.37583.34583.34583.36583.34583.32583.34583.32583.340表 C.4 電子天平各校準(zhǔn)點(diǎn)的A 類不確定度值表單位： g流速 (l/h)1550100150200250s(x)0.04340.02420.02060.02150.02270.0194u( x)m10.02510.01400.01190.01240.01310.0112C.4.2.2由標(biāo)準(zhǔn)裝置電子天平顯示分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u( x) m2標(biāo)準(zhǔn)裝

10、置電子天平顯示分辨力為0.01 g，服從均勻分布，則：0.01u(x) m20.00279g2 3由標(biāo)準(zhǔn)裝置電子天平測(cè)量不準(zhǔn)確引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x)m3電子天平的準(zhǔn)確度等級(jí)為級(jí)，允許誤差為0.15g ，服從均勻分布，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：0.15u(x)m30.0866g3由重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量大于由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，因此可不考慮由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，則由標(biāo)準(zhǔn)裝置電子天平引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(x) mu( x) 2m1u( x)2m3由標(biāo)準(zhǔn)裝置密度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u( x)密度計(jì)最小分度為0.001g/cm 3，服從均勻分布，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定

11、度分量為：u( x) 10.0010.000279 g/cm 323校準(zhǔn)過(guò)程中介質(zhì)溫度變化對(duì)密度的影響引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x) 2根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，介質(zhì)密度一年內(nèi)的變化范圍在（0.839 0.852 ） g / ml 之間，由石油密度溫度系數(shù)表可以查得， 此范圍內(nèi)時(shí)，密度溫度系數(shù)為0.00068 ( g / ml) / ，一次校準(zhǔn)過(guò)程中介質(zhì)溫度變化在±2以內(nèi)，為均勻分布，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量：u( x) 20.00068 20.0008g / cm33由標(biāo)準(zhǔn)裝置密度計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(x)u( x) 21u(x)2 20.000847g/ml標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表 C.5 標(biāo)準(zhǔn)

12、不確定度分量一覽表校準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量數(shù)值靈敏系數(shù)數(shù)值(l/h)u(x)u( x) mu( x)c1c2c3150.1430.09020.0008470.004000.004771.19500.1170.08780.0008470.002400.002861.191000.1520.08750.0008470.001800.002141.191500.1770.08750.0008470.002400.002861.192000.1690.08760.0008470.001800.002141.192500.1240.08740.0008470.001440.001711.19C.5合成標(biāo)準(zhǔn)

13、不確定度由于以上各個(gè)分量各不相關(guān)，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度按公式(C.12) 計(jì)算：u c ( Q i )() 2 u 2 ( x )(Qm 0 imi)2u2( x ) m(Q i)2u2( x )2m 00ii(C.12)表 C.6各流量校準(zhǔn)點(diǎn)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表校準(zhǔn)點(diǎn)（ l/h ）1550100150200250合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.001240.001080.001070.001130.001070.00104C.6擴(kuò)展不確定度按 k=2，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度值最大的校準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，則擴(kuò)展不確定度為：U0.001242100%0.25%結(jié)論：上述分析及計(jì)算得到機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)流量示值誤差測(cè)量結(jié)果的

14、擴(kuò)展不確定度為：U=0.25%，k=2附錄 D機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)時(shí)間示值誤差測(cè)量不確定度的評(píng)定D.1測(cè)量方法用本規(guī)范規(guī)定的測(cè)量方法如正文6.2.4 所述。D.2時(shí)間示值誤差數(shù)學(xué)模型t it it 0 i（D.1）式中：t i 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)第i 校準(zhǔn)點(diǎn)的時(shí)間示值誤差， s；t i 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)第i 校準(zhǔn)點(diǎn) 3 次測(cè)量時(shí)間示值的算術(shù)平均值，s；t 0 i 校準(zhǔn)裝置第 i 校準(zhǔn)點(diǎn) 3 次測(cè)量時(shí)間示值的算術(shù)平均值，s。D.3方差和靈敏系數(shù)因?yàn)楦鬏斎肓勘舜霜?dú)立。依不確定度傳播定律：uc2 ( y)n2ci u(xi )（D.2）i 1由（ D.1) 式得方差：u2 (t)c 2u2(t i

15、 ) c2u2 (t 0i )（D.3）ci12式中：u(t i ) 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)時(shí)間測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量；u(t 0i ) 標(biāo)準(zhǔn)裝置時(shí)間測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。靈敏系數(shù)：c1t i1（D.4）t ic2t i1（D.5）t 0i根據(jù)（ D.4），(D.5) 式得標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uc2 ( ti ) u2 (t i ) u2 (t 0i )（D.6）D.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量D.4.1由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)時(shí)間測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t i )D.4.1.1由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t i )1選取 10s、20s、50s三個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)在重復(fù)性條

16、件下，對(duì)Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)各校準(zhǔn)點(diǎn)分別進(jìn)行10次等精度測(cè)量，數(shù)據(jù)見(jiàn)表 D.1，用貝塞爾公式 (D.7) 計(jì)算各校準(zhǔn)點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：1nS(xi )( xi x)2(Dn1 i 1.7）實(shí)際校準(zhǔn)中，以 3 次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(t i )1S( xi )(D.8）3表 D.1 被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)時(shí)間重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)表測(cè)量次數(shù)12345678910平均值時(shí)間（ s)1010.0110.0010.0110.0010.0010.0010.0110.0010.0010.0110.0042020.0020.00

17、20.0020.0020.0120.0120.0020.0020.0120.0120.0045050.0050.0150.0050.0050.0150.0050.0050.0149.9949.9950.001表 D.2被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)各時(shí)間點(diǎn)的 A 類不確定度值表單位 :s時(shí)間 (s)102050s(x)0.005160.005160.00738u(t i )10.002980.002980.00426由被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)時(shí)間顯示分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t i ) 2被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)顯示分辨力為0.01s ，服從均勻分布，則：0.01u(t i ) 20.00279s23由重

18、復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量大于由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，因此可不考慮由分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量，則：u(t i )u(t i )1由標(biāo)準(zhǔn)裝置時(shí)間測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(t 0i )標(biāo)準(zhǔn)裝置的時(shí)間允許誤差為± 1×10-4 s ，服從均勻分布。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：u(t 0i )1 1045.78 10 5s3標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表 D.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分不確定度來(lái)源各流量校準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量數(shù)值量10（s ）20（s ）50（s ）u( ti )被校機(jī)動(dòng)車燃油流量計(jì)0.002980.002980.00426u( t 0i )標(biāo)準(zhǔn)裝置5.781055 .781055.78105D.5合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由于以上各個(gè)分