机动车燃油流量计流量、时间示值误差测量不确定度的评定

1、附录 C机动车燃油流量计流量示值误差测量不确定度的评定C.1测量方法用本规范规定的测量方法如正文所述。C.2流量示值误差数学模型Q iQ 0i100%（C.1）QiQ 0iQ 0 im 0 i（C.2）即：Qi ( Qi1) 100%（C.3）m0 i式中：Qi 被校机动车燃油流量计第i 校准点的流量示值误差，%；Qi 被校机动车燃油流量计第i 校准点 3 次测量累积流量的算术平均值，ml；Q0i校准装置第 i 校准点 3 次测量累计流量的算术平均值，ml；m0i第i校准点电子天平称量3次累积流量质量示值的算术平均值，；g 校准介质的密度值， g/cm3。C.3 方差和灵敏系数因为各输入量彼此

2、独立。依不确定度传播定律：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) 被校机动车燃油流量计引入的标准不确定度分量；u(x) m 电子天平引入的标准不确定度分量。u(x) 密度计引入的标准不确定度分量。灵敏系数：c1QiQim0iQiQic22m0 im0ic3QiQim0i根据（ C.6），(C.7) ，（C.8）式得标准不确定度：222Q i22Q i22u c ( Q i )() u ( x )(2 ) u ( x ) m (m 0 i) u

3、( x )m 0 im0 iC.4 标准不确定度分量（ C.6）（ C.7）（ C.8）（ C.9 ）由被校机动车燃油流量计引入的标准不确定度分量u(x)由被校机动车燃油流量计测量重复性引入的标准不确定度分量u( x)1选取 15L/h 、50L/h 、100L/h 、150L/h 、200L/h 、250L/h 六个校准点在重复性条件下，对 Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型机动车燃油流量计各流量分别进行10次等精度测量，介质密度 0.840g / cm3，数据见表，用贝塞尔公式(C.10)计C.1算各校准点的实验标准差：1n( xi x)2S(xi )n1 i 1

4、(C.10 ）实际校准中，以 3 次测量结果的算术平均值为测量结果，其标准不确定度分量为：S( xi)）u( x)1(C.113表 C.1 被校机动车燃油流量计流量重复性测量数据表时间测量次数12345678910平均值(s)60体积 /ml250.64250.26250.45249.67250.22250.14250.24250.15250.14250.16250.20730体积 /ml416.82416.72416.56416.44416.42416.55416.23416.47416.35416.16416.47220体积 /ml555.75555.57555.45555.39555.2

5、4555.47555.04555.07555.84555.53555.43510体积 /ml416.22416.41416.69416.87416.94416.12416.26416.28416.69416.84416.53210体积 /ml555.73555.55555.23555.89555.25555.21555.06555.05555.13555.52555.36210体积 /ml694.23694.12694.71694.54694.42694.35694.29694.16694.11694.02694.295表 C.2 被校机动车燃油流量计各流量点的A 类不确定度值表单位： 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由被校机动车燃油流量计显示分辨力引入的标准不确定度分量u(x)2被校机动车燃油流量计累计流量显示分辨力为0.01 ml，服从均匀分布，则：0.01u(x) 20.00279 ml23由重复性引入的标准不确定度分量大于由分辨力引入的标准不确定度分量，因此可不考虑由分辨力引入的标准不确定度分量，则：u( x)u( x)1由标准装置电子天平引入的标准不确定度分量u( x) m由标准装置电子天平测量重复性引

7、入的标准不确定度分量u(x) m1选取 15L/h 、50L/h 、100L/h 、150L/h 、200L/h 、250L/h 六个校准点在重复性条件下，对 Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型机动车燃油流量计各流量分别进行10次等精度测量，介质密度 0.840 g / cm3 ，数据见表 C.3，用贝塞尔公式 (C.10) 计算各校准点的实验标准差；实际校准中，以3次测量结果的算术平均值为测量结果，其标准不确定度分量按公式(C.11) 计算。表 C.3电子天平重复性测量数据表时间测量次数12345678910平均值(s)60质量 /g210.06210.04210.

8、10210.06210.04210.03209.94209.96209.99210.06210.01830质量 /g350.09350.04350.05350.01350.04350.01350.02350.03350.04350.06350.03920质量 /g466.69466.69466.67466.69466.64466.67466.69466.66466.64466.69466.67310质量 /g350.08350.05350.04350.02350.04350.02350.02350.03350.01350.01350.03210质量 /g466.66466.62466.6646

9、6.66466.69466.68466.66466.64466.66466.62466.65510质量 /g583.31583.36583.37583.34583.34583.36583.34583.32583.34583.32583.340表 C.4 电子天平各校准点的A 类不确定度值表单位： 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由标准装置电子天平显示分辨力引入的标准不确定度分量u( x) m2标准装

10、置电子天平显示分辨力为0.01 g，服从均匀分布，则：0.01u(x) m20.00279g2 3由标准装置电子天平测量不准确引入的标准不确定度分量u(x)m3电子天平的准确度等级为级，允许误差为0.15g ，服从均匀分布，则其标准不确定度分量：0.15u(x)m30.0866g3由重复性引入的标准不确定度分量大于由分辨力引入的标准不确定度分量，因此可不考虑由分辨力引入的标准不确定度分量，则由标准装置电子天平引入的标准不确定度分量为：u(x) mu( x) 2m1u( x)2m3由标准装置密度计引入的标准不确定度分量u( x)密度计最小分度为0.001g/cm 3，服从均匀分布，则其标准不确定

11、度分量为：u( x) 10.0010.000279 g/cm 323校准过程中介质温度变化对密度的影响引入的标准不确定度分量u(x) 2根据经验，介质密度一年内的变化范围在（0.839 0.852 ） g / ml 之间，由石油密度温度系数表可以查得， 此范围内时，密度温度系数为0.00068 ( g / ml) / ，一次校准过程中介质温度变化在±2以内，为均匀分布，则其标准不确定度分量：u( x) 20.00068 20.0008g / cm33由标准装置密度计引入的标准不确定度分量为：u(x)u( x) 21u(x)2 20.000847g/ml标准不确定度分量表 C.5 标准

12、不确定度分量一览表校准点标准不确定度分量数值灵敏系数数值(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合成标准

13、不确定度由于以上各个分量各不相关，合成标准不确定度按公式(C.12) 计算：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各流量校准点合成标准不确定度一览表校准点（ l/h ）1550100150200250合成标准不确定度0.001240.001080.001070.001130.001070.00104C.6扩展不确定度按 k=2，合成标准不确定度值最大的校准点进行计算，则扩展不确定度为：U0.001242100%0.25%结论：上述分析及计算得到机动车燃油流量计流量示值误差测量结果的

14、扩展不确定度为：U=0.25%，k=2附录 D机动车燃油流量计时间示值误差测量不确定度的评定D.1测量方法用本规范规定的测量方法如正文6.2.4 所述。D.2时间示值误差数学模型t it it 0 i（D.1）式中：t i 被校机动车燃油流量计第i 校准点的时间示值误差， s；t i 被校机动车燃油流量计第i 校准点 3 次测量时间示值的算术平均值，s；t 0 i 校准装置第 i 校准点 3 次测量时间示值的算术平均值，s。D.3方差和灵敏系数因为各输入量彼此独立。依不确定度传播定律：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 ) 被校机动车燃油流量计时间测量引入的标准不确定度分量；u(t 0i ) 标准装置时间测量引入的标准不确定度分量。灵敏系数：c1t i1（D.4）t ic2t i1（D.5）t 0i根据（ D.4），(D.5) 式得标准不确定度：uc2 ( ti ) u2 (t i ) u2 (t 0i )（D.6）D.4 标准不确定度分量D.4.1由被校机动车燃油流量计时间测量引入的标准不确定度分量u(t i )D.4.1.1由被校机动车燃油流量计测量重复性引入的标准不确定度分量u(t i )1选取 10s、20s、50s三个校准点在重复性条

16、件下，对Corrsys-Datron的CDS-DFL3x-5bar型机动车燃油流量计各校准点分别进行10次等精度测量，数据见表 D.1，用贝塞尔公式 (D.7) 计算各校准点的实验标准差：1nS(xi )( xi x)2(Dn1 i 1.7）实际校准中，以 3 次测量结果的算术平均值为测量结果，其标准不确定度分量为：u(t i )1S( xi )(D.8）3表 D.1 被校机动车燃油流量计时间重复性测量数据表测量次数12345678910平均值时间（ 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被校机动车燃油流量计各时间点的 A 类不确定度值表单位 :s时间 (s)102050s(x)0.005160.005160.00738u(t i )10.002980.002980.00426由被校机动车燃油流量计时间显示分辨力引入的标准不确定度分量u(t i ) 2被校机动车燃油流量计显示分辨力为0.01s ，服从均匀分布，则：0.01u(t i ) 20.00279s23由重

18、复性引入的标准不确定度分量大于由分辨力引入的标准不确定度分量，因此可不考虑由分辨力引入的标准不确定度分量，则：u(t i )u(t i )1由标准装置时间测量引入的标准不确定度分量u(t 0i )标准装置的时间允许误差为± 1×10-4 s ，服从均匀分布。其标准不确定度分量为：u(t 0i )1 1045.78 10 5s3标准不确定度分量表 D.3 标准不确定度分量一览表标准不确定度分不确定度来源各流量校准点标准不确定度分量数值量10（s ）20（s ）50（s ）u( ti )被校机动车燃油流量计0.002980.002980.00426u( t 0i )标准装置5.781055 .781055.78105D.5合成标准不确定度由于以上各个分