油气回收检测仪瞬时流量示值误差测量结果的不确定度评定

王龙

【关键词】油气回收；瞬时流量；示值误差；不确定度

1 概述

油气回收检测仪是用于检测油气回收装置的仪器。一般油品生产和销售企业、环保部门、环境检测机构等用其检测油气回收系统的回收效率，判断油气回收系统是否合格，监督油品企业大气污染源的排放总量及排放达标情况等。因此，准确地测量和控制好油气回收系统的回收效率，对于控制大气污染物排放等具有重要意义，同时汽油挥发掉的轻质部分是最有经济价值的，因此，控制油气挥发排放，将油气回收再利用，可以产生很好的经济效益。

近年来，我国油气回收行业迅速发展，随着国家相关部门陆续公布了多个标准和规范，对油气回收装置制造、检测的要求日趋完善。但目前还没有针对油气回收检测仪的国家计量校准规范，给计量部门的检测工作带来一定困难，因此，急需制定相应的计量校准规范对技术参数及检测方法进行规范，完善检测手段，达到溯源一致，保证量值准确可靠，为油气回收检测仪生产企业提升产品质量提供技术保障，为环境检测标准的有效实施提供技术支撑。

对当前市场销售的油气回收检测仪使用及送检情况进行调查发现油气回收检测仪主要生产厂家有：北京今日易华科技有限公司、青岛崂山应用技术研究所、中机生产力促进中心、机械科学研究总院、北京恒奥德科技有限公司和北京亚欧德鹏科技有限公司等。检测仪流量测量部分主要有差压式流量计、容积式流量计两种，而压力测量部件均为数字压力计。所以，将检测适用范围定为流量测量原理为差压式、容积式，压力测量为数字压力计的油气回收检测仪。通过大量的试验和数据积累，按照JJF 1948—2021《油气回收检测仪校准规范》中瞬时流量示值误差的校准方法，对其不确定度进行评定。

1.1 校准方法

流量校准开始前，被校检测仪应通气预运行，应在明示的最大流量下通气5 min，分别调节流量到选定的校准点。稳定后记录流量标准装置和被校检测仪的瞬时流量、温度、压力。

1.2 被校对象

流量测量原理为容积式的油氣回收检测仪，流量范围为10～150 L/min。

1.3 校准环境条件

校准时环境温度为20.6 ℃，相对湿度为54%，大气压为100730 Pa。

1.4 校准使用标准装置

流量标准装置为0.5 级，测量范围为10～260 L/min。

2 测量模型

校准时环境温度控制在（20±2）℃，因流量稳定后，一次校准在10 min 内可完成，可认为标准装置入口的气体温度与被校检测仪流量计入口的气体温度一致，即气体流动过程可视为等温过程。由于压力损失，标准装置入口与被校检测仪入口的压力不同，被校检测仪示值误差按式（1）进行计算。

式中：E为检测仪流量示值误差，%；qm 为被校检测仪的瞬时流量值，L/min；q 为标准装置瞬时流量值换算被校检测仪流量计入口状态的瞬时流量值，L/min；ps、pm 分别为标准装置内和被校检测仪的气体绝对压力，Pa；Ts、Tm 分别为标准装置内和被校检测仪的气体绝对温度，K。

3 测量不确定度来源和传播公式

从公式（1）和（2）可以看出，影响测量不确定度的因素主要有：流量标准装置引入的不确定度，被校检测仪分辨力引入的不确定度和时间测量引入的不确定度，各不确定度分量相互独立。

4 标准不确定度分量的评定

4.1 流量标准装置引入的不确定度ur （ q ）

4.1.1 压力测量引入的不确定度分量ur （ ps ）和ur （ pm ）

ps、pm 均为大气压和所测得的表压，校准时大气压值为100730 Pa，标准表的表压1400 Pa，被校检测仪的表压1150Pa。大气压力测量选用空盒气压表，MPE为±2.5 hPa；表压测量采用数字压力计，MPE 为± 2.5 Pa。服从均匀分布，取k = 3。则ur （ ps ）、ur （ pm ）分别为：

4.1.2 标准装置引入的不确定度分量ur1 （ q ）

校准流量点选择18 L/min，标准装置为0.5 级，服从均匀分布，取k = 3，则有：

4.2 测量重复性引入的不确定度ur1 （ qm ）

在重复性条件下进行10 次测量，数据见表1。

4.3 被校检测仪分辨力引入的不确定度ur2 （ qm ）

校准点选择18 L/min，被校检测仪分辨力为0.1 L/min，服从均匀分布，取k = 3，则有：

被校检测仪分辨力引入的不确定度小于测量重复性所引入的不确定度，依据JJF 1033—2016 中1.4，不再考虑分辨力引入的不确定度分量。

5 标准不确定度汇总表

标准不确定度汇总表见表2。

6 合成标准不确定度

7 扩展不确定度

取包含因子为k=2，检测仪瞬时流量示值误差测量结果的扩展不确定度为：