SYD-261D型全自动闭口闪点仪测定车用柴油闭杯闪点的不确定度评定

杜东雪，周法东，李利元

（沧州市产品质量监督检验所，河北沧州061000）

SYD-261D型全自动闭口闪点仪测定车用柴油闭杯闪点的不确定度评定

杜东雪，周法东，李利元

（沧州市产品质量监督检验所，河北沧州061000）

使用SYD-261D型全自动闭口闪点仪测定了车用柴油的闭口闪点，并对实验过程中的标准不确定度分量来源进行了分析和评估，确定了合成标准不确定度和扩展不确定度。分析过程中发现大气压力引起的不确定度的影响最大，为实验室提高该项检测的准确性提供了依据。

闭口闪点；车用柴油；标准不确定度评估

闪点是在规定的实验条件下，施用某种点火源造成液体汽化而着火的最低温度。测量闪点有两种方法，开口闪点和闭口闪点[1-2]，一般蒸发性较大的石油产品测量闭口闪点。

闪点是可燃性液体贮存、运输和使用的一个安全指标，同时也是可燃性液体的挥发性指标。闪点低的可燃性液体，挥发性高，容易着火，安全性较差。所以准确测量可燃性液体的闪点至关重要。目前石油化工检测实验室对车用柴油闭口闪点检测采用GB/T 261-2008《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》[3]。本实验室按照标准使用SYD-261D型全自动闭口闪点仪进行车用柴油闭口闪点的测定。在测定过程中，测量所得的结果只是被测量的估计值，测量过程中的随机效应和系统效应会导致测量不确定度[4]。测量不确定度为测量结果的可信程度提供了依据，不确定度越小，测量结果越可靠，数据结果越准确。本文对测定车用柴油过程中出现的各种不确定度分量来源进行分析和评估，并对合成标准不确定度和扩展不确定度进行计算评估。

1 实验过程

1.1 仪器与样品

SYD-261D型全自动闭口闪点仪（上海昌吉地质仪器有限公司）；车用柴油（企业样品）；DYM-1型动槽式水银气压计（天津凤洋仪器仪表工贸有限公司）。

1.2 仪器参数设置

SYD-261D型全自动闭口闪点仪需要设定时间、预置温度、标号、大气压强、滞后温度，下面通过表1说明各项的作用。

表1 参数说明

1.3 实验过程

将参数设置完毕后，将车用柴油加入到油杯内刻度线处，将油杯放入到加热锅内，按“样品测试”键开始测试。升降臂自动落下，气源接通，逐渐升温。点火器将引火嘴气体点燃，在预置温度前20℃时，温度每升高1℃开盖点火一次，直至达到实际闪点温度。仪器自动判断结果是否符合GB/T 261-2008，如果符合标准，打印实验数据。

2 测量不确定度的评定方法

依据计量技术规范JJF 1059-2012《测量不确定度评定与表示》[5]，测量不确定度的流程如图1。

图1 评定测量不确定度的一般流程

本文按上述流程进行SYD-261D型全自动闭口闪点仪检测车用柴油闭口闪点过程中测量不确定度的评定。

3 测量不确定度分量来源分析及模型的建立

3.1 模型的建立

根据标准GB/T 261-2008，闭口闪点修正到标准大气压下的线性模型如下：

但对于SYD-261D型全自动闭口闪点仪来说，仪器直接显示修订后的最终结果，所以模型应为：

其中：T—待测样品的闭口闪点，℃；

T0—环境大气压下的观测闪点，℃；

p—环境大气压力，kPa；

Tc—全自动闭口闪点仪示值，℃；

3.2 测量不确定度来源分析

从不确定度评定方法上来分，可以分为A类评定和B类评定[6-7]。对在规定测量条件下测得的量值用统计分析的方法进行的测量不确定度分量的评定成为A类评定；用不同于测量不确定度A类评定的方法对测量不确定度分量进行的评定成为B类评定。

根据两类评定方法对测量不确定度来源进行分析[8-10]。（1）A类不确定度分量[11]：重复性测量的标准不确定度分量uA。（2）B类不确定度分量[12]：温度传感器示值误差引起的标准不确定度uB1；出现闪火时温度与计算机记录温度不同步引起的不确定度uB2；压力修正引起的不确定度uB3；数字修约引起的不确定度uB4；

4 不确定度分量的评估

4.1 A类不确定度分量uA的估计

事先对车用柴油样品进行连续10次重复测量，采用贝塞尔公式法[13]计算结果如下：

表2 实验结果

其中：Tc为全自动闭口闪点仪示值温度，ΔT0为实测闪点温度与平均值的差值。

实验的标准偏差：

在实际测量过程中，采用2次平行实验的平均值作为实验结果，所以A类不确定度分量：

4.2 B类不确定度分量的估计

（1）温度传感器示值误差引起的标准不确定度uB1

SYD-261D型全自动闭口闪点仪温度传感器的温度分辨率为0.1℃，所以区间半宽度为0.05℃，在《测量不确定度评定与表示》中指出对于仪器分辨力的不确定度估计时可以假设概率分布为均匀分布，所以置信因子k＝。

所以温度传感器示值误差引起的标准不确定度：

（2）出现闪火时温度与计算机记录温度不同步引起的不确定度uB2。

SYD-261D型全自动闭口闪点仪是自动控制记录闪点温度，当出现闪火现象后自动检测温度。闪点仪的升温速率为5℃～8℃/min，大约0.1℃/s。假设出现闪火现象到仪器检测并记录温度不同步时间为1 s，造成实际闪点温度出现0.1℃的差值，半宽度为0.05℃，该误差分布情况缺乏了解，故假设为均匀分布，置信因子k＝。

所以出现闪火时温度与计算机记录温度不同步引起的不确定度：

（3）压力修正引起的不确定度uB3

自动闪点仪需要手动输入当地大气压值，输入压力的最小分度为0.1 kPa。使用DYM-1型动槽式水银气压计，气压计的示值修正值不大于±0.04 kPa，所以对闪点仪输入压力最大会导致0.1 kPa的误差，半宽度为最大允许误差0.1 kPa，在《测量不确定度评定与表示》中指出由仪器最大允许误差引起的不确定度可以假设概率分布为均匀分布，所以置信因子k＝。

所以压力修正引起的不确定度：

（4）数字修约引起的不确定度uB4

根据GB/T 261-2008《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》规定，报告最终结果要求闪点精确到0.5℃，引起的最大误差为±0.25℃，半宽度为0.25℃，由仪器最大允许误差引起的不确定度可以假设概率分布为均匀分布，所以置信因子k＝。

所以数字修约引起的不确定度：

5 计算合成标准不确定度

由于各项标准不确定度分量彼此并不相关[14]，因此由SYD-261D型全自动闭口闪点仪测定车用柴油的合成标准不确定度uc为：

6 扩展不确定度的确定[15]

一般情况下扩展不确定度的置信因子k=2，置信概率p=95%，扩展不确定度U=kuc=2×0.084= 0.17℃。

7 结论

（1）通过计算最终得出SYD-261D型全自动闭口闪点仪测定车用柴油的闪点为：63℃± 0.17℃，置信因子k=2，置信概率p=95%。

（2）计算过程中发现B类不确定度分量中压力修约引起的不确定度的影响最大，所以实验时应正确使用压力计，严格按照DYM-1型动槽式水银气压计说明准确读数。

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The Closed Cup Flash Point Uncertainty Evaluation of Vehicle-diesel Oil Using SYD-261D Automatic Closed Cup Flash Point Detector

DU Dong-xue，ZHOU Fa-dong，LILi-yuan
（Cangzhou Institution of Product Quality Supervision and Inspection，Cangzhou，Hebei 061000，China）

Closed cup flash point of vehicle-diesel oil was detected using SYD-261D automatic closed cup flash point detector.In this paper,sources of standard uncertainty components were analyzed and evaluated.The uncertainty and the expanded uncertainty of the synthetic standards were determined.In the process of analysis,the uncertainty caused by the atmospheric pressure was the most,which provided the basis for improving the accuracy ofthe detection.

closed cup flash point;vehicle-diesel oil;standard uncertainty

1006-4184（2016）11-0051-04

2016-06-28

杜东雪（1986-），女，河北廊坊人，硕士研究生，从事分离与纯化技术。E-mail：ctstdudongxue@163.com。