张村 崔存梅(中国石油西北销售兰州分公司,甘肃 兰州 730060)
车用柴油闪点测量不确定度评估
张村 崔存梅(中国石油西北销售兰州分公司,甘肃 兰州 730060)
闪点是标志着石油产品安全性能的一项重要指标,准确检测闪点对于石油产品的储存、运输和使用都有重要意义。本文依据GB/T261《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》,分析车用柴油闪点检测过程中的误差来源,对检测结果进行不确定度的评估,为检测结果可靠性提供参考。
不确定度;石油产品;闪点;闭口杯法
按照GB/T261《闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法》对样品进行处理,然后倒入试验杯至刻线处,在规定的速度下搅拌并加热样品。在规定的温度间隔,中断搅拌的同时,将火源引入试验杯开口处,使样品蒸气发生瞬间闪火,且蔓延至液体表面,记录此现象的最低温度,该温度即为环境大气压下的闪点,再用公式修正到标准的大气压下的闪点。
式中:TC为标准大气压下闪点,℃;To为观察闪点,℃;ΔT为温度计修正值,℃;p—环境大气压,KPa。
3.1 不确定度的来源和分析
3.1.1 环境大气压P
试验中使用的压力表量程为50.0~110.0KPa,最小分度为0.1KPa。观察闪点To须修正到标准大气压下,TC,℃。此过程压力表本身有两个可能的不确定度来源,即灵敏度和读数。因为压力表的压力读数范围很小,因此灵敏度带来的不确定度可忽略不计。
3.1.2 试验过程引入
在试验过程中,温度计深入样品杯的位置的不同、升温速率变化等,这些随机变化均对测量结果有一定的影响。
3.1.3 观察闪点 To
试验中所用温度计量程0℃~110℃,最小分度值为0.5℃。温度计校准及观察闪点时都会引入不确定度。
3.2 不确定度分量的定量
3.2.1 重复性试验引入的不确定度
在重复性试验条件下,对同一样品进行重复性测定10次,测量结果如下表1。该分量的评估应分属于A类不确定度,用贝塞尔公式求得重复测量的实验结果标准偏差U(rep)如表1。
用贝塞尔公式求得单次测量结果的实验标准偏差为:
该重复性试验引入的标准偏差为:
则该试验重复性测量引入的标准不确定度为A类不确定度,具体表示如下:
3.2.2 环境大气压带来的不确定度分量u(p)
(1)校准:试验中使用的大气压力表量程为80.0~106.0kPa,在校准证书给出压力的扩展不确定度为0.07kPa,自由度为100,在95%的置信区间,k=2,则环境大气压的校准不确定度
(2)压力表读数引入的不确定度分量一起并入重复测量进行评估,此处不再单独评估。
(3)环境大气压的重复性:如前所表述,该步骤的重复性并入试验合成重复性考虑。
综和上述,实验过程中环境大气压引入的合成标准不确定度如下:
3.2.3 观察温度TO带来的不确定度u(TO)
观察温度TO带来的不确定度,可具体分为以下分量:
(1)温度计读数引入的不确定度分量u(TO1):在读取温度计的
表1.样品闪点测定的数据及平均值
显示值时,根据经验一般估读到最小分度的1/3处,由读数引入偏差可通过评估重复测量进行评估,在此不再单独评估。
(2)校准:温度计校准证书给出温度的最大允差为1.0℃,属于均匀分布状态,则此步骤由To的校准引入的不确定度为:
(3)To重复性:该重复性通过试验合成重复性考虑;
因此试验过程中由温度计引入的合成标准不确定度表述为: