基于数学模型的燃油加油机测量不确定度评定

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1、基于数学模型的燃油加油机测量不确定度评定　　本文对燃油加油机的测量不确定度评定进行了研究，并为此建立了一套数学模型。　　【关键词】燃油加油机；不确定度；数学模型　　1概述　　1.1测量依据　　JJG443-2015《燃油加油机》计量检定规程。　　1.2环境条件　　温度（-25～55）℃，检定过程中环境温度变化应不超过5℃；　　相对湿度30%～90%；大气压86～106kPa。　　1.3?y量标准　　100L标准金属量器：0～50℃水银温度计，分度值0.1℃。　　1.4被测对象　　中国鸿洋集团组别B，型号CMD1687SK-GO的燃油加油机，燃油加油机准确度±0.3%，重复性不超过0.15

2、%。　　1.5测量过程　　在加油机0.92QL≤Q（1）≤1.0QL和0.36QL≤Q（2）≤0.44QL流量下进行示值测量，将标准量器中的介质，经温度补偿后的体积，同加油机示值的体积值比较，为加油机的示值误差。　　2数学模型　　△V=VJ-VBt（1）　　式中：△V―燃油加油机示值误差，L；　　VJ―燃油加油机的示值（流量计的油温，由油枪出口处油温替代）；　　VBt―标准金属量器的容积示值VB（20℃下的标准容积）在加油机同温度下实际体积值。　　VBt=VB[1+βY（tJ-tB）+βB（tB-20）]（2）　　式中：VB―标准金属量器在20℃时的标准容积，L；　　tJ―流量计出口油温

3、（油枪出口处温度替代），℃；　　tB―标准金属量器中的油温，℃；　　βB―标准金属量器不锈钢材质的体膨胀系数，50×10-6/℃；　　βY―检定介质煤油的体膨胀系数，9×10-4/℃。　　（1）与（2）式合并得到数学模型为　　△V=VJ-VB[1+βY（tJ-tB）+βB（tB-20）]　　3输入量的标准不确定度评定　　3.1测量重复性引入的标准不确定度　　3.1.10.9QL≤Q（1）≤1.0QL测量点测量重复性引入的标准不确定度　　用100L三等标准金属量器对燃油加油机在Q（1）流量点进行测量，在重复性条件下测量3次，以3次测量算术平均值为测量结果，数据见表1所示。　　R=VJmax

4、-VJmin=0.009，查表得C值：n=3，C=1.69；　　由极差法求得单次测量值的实验标准差　　故由测量重复性导致的测量结果VJ的A类标准不确定度为：　　3.1.20.36QL≤Q（1）≤0.44QL测量点测量重复性引入的标准不确定度　　用100L三等标准金属量器对燃油加油机在Q（2）流量点进行测量，在重复性条件下测量3次，取3次的算术平均值作为测量结果，数据见表2。　　R=VJmax-VJmin=0.008，查表得C值：n=3，C=1.69；　　由极差法求得单次测量值的实验标准差　　故由测量重复性导致的测量结果VJ的A类标准不确定度为：　　3.2标准装置引入的标准不确定度u（VB

5、）的评定　　因为三等标准金属量器的扩展不确定度U=5×10-4，k=2，则标准不确定度为：　　3.3输入量的βY标准不确定度u（βY）的评定　　输入量βY为检定介质的体膨胀系数，其不确定度来源于介质的体膨胀系数测定，按规程中给出的煤油的值为uβY=9×10-4/℃，其分布区间为±9×10-3/℃，按均匀分布，k=，则标准不确定度为：　　3.4输入量的βB标准不确定度u（βB）的评定　　输入量βB为标准器不锈钢的体膨胀系数βB=50×10-6/℃，同上分析，　　3.5输入量tB的标准不确定度u（tB）的评定　　输入量tB为标准器中煤油（介质）的温度，其不确定度来源于水银温度计的示值误差，该

6、温度计其误差界限为±0.2℃，估计其服从均匀分布，k=，于是：　　3.6输入量tJ的标准不确定度u（tJ）的评定　　输入量tJ为加油机所用计量器内煤油温度，其不确定来源于水银温度计的示值误差，同3.5，估计其服从均匀分布，k=，于是：　　4合成标准不确定度　　4.1灵敏系数　　数学模型：　　△V=VJ-VB[1+βY（tJ-tB）+βB（tB-20）]　　灵敏系数：　　根据规定要求，检定过程中环境温度变化5≤℃。　　（1）现校准点0.9QL≤Q（1）≤1.0Q的（tJ-tB）=-0.4℃于，tJ=29.1℃，tB=29.5℃于是有：c（VJ）=1，c（VB）=-1.00012，c（βY）

7、=40L℃，c（βB）=-950L℃，c（tJ）=-0.09L℃，c（tB）=0.085L℃　　（2）现校准点0.36QL≤Q（1）≤0.44QL的（tJ-tB）=-0.4℃于，tJ=29.4℃，tB=29.8℃于是有：c（VJ）=1，c（VB）=-1.00013，c（βY）=40L℃，c（βB）=-980L℃，c（tJ）=-0.09L℃，c（tB）=0.085L℃　　4.2不确定度汇总　　4.2.10.9QL≤Q（1）≤1.0Q校