(廣東汽車檢測中心有限公司,廣東佛山 528000)
由測量原理及設備原理建立如下數(shù)學模型:
Mi=Vmix×Q×kH×Ci×10-6/d[1];
Mi:為氣態(tài)污染物i的排放量,單位g/km;
Vmix:校準到標準狀態(tài)下(273.2k,101.33kPa)的稀釋排氣容積,單位L/試驗;
Q:標準狀態(tài)下(273.2k,101.33kPa)污染物N2O的密度,單位g/L;
kH:濕度校正系數(shù);
Ci:N2O的濃度,單位ppm;
d:試驗循環(huán)時車輛實際行駛距離,單位km。
由數(shù)學模型分析得到不確定度主要來源由排氣容積、污染物濃度、濕度校正系數(shù)和行駛距離構(gòu)成,在這些輸入量的測量過程中,人員操作、計量器具、環(huán)境條件以及被測車輛都會對測量結(jié)果帶來影響。該數(shù)學模型顯然沒有包括所有測量不確定度來源,對于模型位明確體現(xiàn)的人員操作、計量器具、環(huán)境條件以及被測車輛狀態(tài)對測量結(jié)果帶來影響用A類評定方法,其他能夠用數(shù)字體現(xiàn)的誤差、分辨力、不確定度分量等影響因素使用B類評定方法[2-3]。
注:JJF1059-2012中6.11規(guī)定:當隨機效應或系統(tǒng)效應導致的不確定度分量既可以按統(tǒng)計方法獲得,又可以用其他方法評定時,只允許在合成不確定度uC中包含其中的一個,故無需對車速進行B類評定[3-4]。
數(shù)學模型中個輸入量相互獨立,因此可以采用相對標準不確定度進行評定。可得:
3.2.1 排氣容積Vmix相對不確定度的評定
式中t:試驗總時間/s
C:文丘里標定系數(shù)
P:文丘里入口處壓力/kPa
T:文丘里入口處溫度/k
由文丘里標定證書的流量測量的最大允許誤差為±0.3%,區(qū)間內(nèi)服從均勻分布,包含因子為,由此引入的標準不確定度:
3.2.2 污染物濃度Ci相對不確定度
注:1.由于DF中包含Ce的量,因此需按照上式進行分析Ci的不確定度。
2.Ce和Cd是相關的,相關系數(shù)為1。
分析儀的精度及標氣的不確定度見表1。
表1 分析儀的精度及標氣的不確定度
各個工況下的N2O濃度測量不確定度見表2。
表2 N2O濃度測量不確定度ppm
3.2.3 濕度校準系數(shù)kH的相對不確定度
(2)環(huán)境相對濕度測量標準不確定度uRa=1.1%
(3)室內(nèi)大氣壓力測量標準不確定度uPB:
測量儀器最大允許誤差:±1%f.s.,測量范圍:0kPa~106.7kPa,按均應分布,包含因子
(4)絕對濕度合成標準不確定度uH
(5)濕度校準系數(shù)合成不確定度uCkH
轉(zhuǎn)鼓說明書得:轉(zhuǎn)鼓距離測量最大允許誤差:±1%,服從均勻分布,
3.2.5 合成B類不確定度
表3 N2O測量不確定度
由A類不確定度與B類不確定度合成得到的不確定度為合成不確定度,由同一樣車進行同一工況的檢測,檢測頻次為10次,通過貝塞爾公式得到單次實驗標準偏差S。當僅做一次檢測時UA=S不同工況的A類不確定度如表4。
表4 A類不確定度
表5 合成不確定度及擴展不確定度
從四種工況下的合成測量不確定度中A類與B類不確定度占比看,對測量結(jié)果影響較大的是B類不確定度,日常應該加強對設備的計量校準,做好設備的維護保養(yǎng)和期間核查;四種工況檢測雖然使用相同的檢測設備,但是由于檢測工況不同,車速及工況時間不同,造成檢測結(jié)果的測量不確定度差異較大。因此,當被測量數(shù)值較小時,測量不確定度受檢測方法的影響較大。