氧化亚氮测量不确定度评估

（广东汽车检测中心有限公司，广东佛山 528000）

1.建立数学模型

由测量原理及设备原理建立如下数学模型：

Mi=Vmix×Q×kH×Ci×10-6/d[1]；

Mi：为气态污染物i的排放量，单位g/km；

Vmix：校准到标准状态下（273.2k，101.33kPa）的稀释排气容积，单位L/试验；

Q：标准状态下（273.2k，101.33kPa）污染物N2O的密度，单位g/L；

kH：湿度校正系数；

Ci：N2O的浓度，单位ppm；

d：试验循环时车辆实际行驶距离，单位km。

2.不确定度来源分析

由数学模型分析得到不确定度主要来源由排气容积、污染物浓度、湿度校正系数和行驶距离构成，在这些输入量的测量过程中，人员操作、计量器具、环境条件以及被测车辆都会对测量结果带来影响。该数学模型显然没有包括所有测量不确定度来源，对于模型位明确体现的人员操作、计量器具、环境条件以及被测车辆状态对测量结果带来影响用A类评定方法，其他能够用数字体现的误差、分辨力、不确定度分量等影响因素使用B类评定方法[2-3]。

3.不确定度评定

3.1 A类不确定度

注：JJF1059-2012中6.11规定：当随机效应或系统效应导致的不确定度分量既可以按统计方法获得，又可以用其他方法评定时，只允许在合成不确定度uC中包含其中的一个，故无需对车速进行B类评定[3-4]。

3.2 B类不确定度

数学模型中个输入量相互独立，因此可以采用相对标准不确定度进行评定。可得：

3.2.1 排气容积Vmix相对不确定度的评定

式中t：试验总时间/s

C：文丘里标定系数

P：文丘里入口处压力/kPa

T：文丘里入口处温度/k

由文丘里标定证书的流量测量的最大允许误差为±0.3%，区间内服从均匀分布，包含因子为，由此引入的标准不确定度：

3.2.2 污染物浓度Ci相对不确定度

注：1.由于DF中包含Ce的量，因此需按照上式进行分析Ci的不确定度。

2.Ce和Cd是相关的，相关系数为1。

分析仪的精度及标气的不确定度见表1。

表1 分析仪的精度及标气的不确定度

各个工况下的N2O浓度测量不确定度见表2。

表2 N2O浓度测量不确定度ppm

3.2.3 湿度校准系数kH的相对不确定度

（2）环境相对湿度测量标准不确定度uRa=1.1%

（3）室内大气压力测量标准不确定度uPB:

测量仪器最大允许误差：±1%f.s.，测量范围：0kPa～106.7kPa，按均应分布，包含因子

（4）绝对湿度合成标准不确定度uH

（5）湿度校准系数合成不确定度uCkH

转鼓说明书得：转鼓距离测量最大允许误差：±1%，服从均匀分布，

3.2.5 合成B类不确定度

表3 N2O测量不确定度

3.3 合成不确定度

由A类不确定度与B类不确定度合成得到的不确定度为合成不确定度，由同一样车进行同一工况的检测，检测频次为10次，通过贝塞尔公式得到单次实验标准偏差S。当仅做一次检测时UA=S不同工况的A类不确定度如表4。

表4 A类不确定度

表5 合成不确定度及扩展不确定度

4.结语

从四种工况下的合成测量不确定度中A类与B类不确定度占比看，对测量结果影响较大的是B类不确定度，日常应该加强对设备的计量校准，做好设备的维护保养和期间核查；四种工况检测虽然使用相同的检测设备，但是由于检测工况不同，车速及工况时间不同，造成检测结果的测量不确定度差异较大。因此，当被测量数值较小时，测量不确定度受检测方法的影响较大。