一種瀝青抽提儀轉速校準方法及其測量值的不確定度評定

蔡開城

【摘 要】瀝青抽提儀是快速抽提瀝青混合料中瀝青并準確測定和分析瀝青混合料瀝青含量（油石比）的儀器，其通過控制離心分離器的轉速來保證瀝青混合料中瀝青的抽提效果，其轉速的準確度直接影響到瀝青混合料的成品率。本文介紹一種瀝青抽提儀轉速校準方法及其過程中分析其不確定度分量主要來源，并對各不確定度分量、合成不確定度、擴展不確定度進行評定。

【關鍵字】瀝青抽提儀；瀝青含量；轉速；不確定度評定

中圖分類號： U414 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）03-0135-002

A Calibration Method of Asphalt Extractor Speed and Evaluation of Uncertainty in Measurement Value

CAI Kai-cheng

（Fujian Institute of Metrology， Fuzhou 350003， China）

【Abstract】Asphalt extraction instrument is an instrument for rapid extraction of asphalt in asphalt mixture and accurate determination and analysis of asphalt content （asphalt ratio） of asphalt mixture. By controlling the rotation speed of centrifugal separator to ensure the pumping of asphalt in asphalt mixture To mention the effect， the accuracy of its speed directly affects the yield of asphalt mixture. In this paper， a method to calibrate the speed of asphalt extraction instrument and its main sources of uncertainty components are introduced， and the components of uncertainty， synthetic uncertainty and extended uncertainty are evaluated.

【Key words】Asphalt extraction device； Asphalt content； Rotational speed； Evaluation of uncertainty

0 引言

隨著經濟的發展，瀝青混合料廣泛應用于高速公路、城市道路、國道、省道等主要交通干道，其質量是否可靠直接影響到交通安全。瀝青混合料瀝青含量（油石比）是衡量瀝青混合料質量的一項重要指標，而瀝青抽提儀是測量這一指標的試驗設備，廣泛應用于瀝青拌和站、瀝青檢測實驗室、科研院所。瀝青抽提儀是指從瀝青混合料中抽提瀝青并快速準確的測定和分析瀝青混合料瀝青含量（油石比）的儀器。瀝青抽提儀一般由機座、電機、主軸、盛料桶、圓環形濾紙、手動裝置，外罩和電氣控制器等組成。[1]根據JTJ052-2000 《公路工程瀝青及瀝青溷合料試驗規程》中T0722-1993《瀝青混合料中瀝青含量試驗（離心分離法）》要求：轉速不得小于3000r/min，轉速的大小影響到瀝青混合料瀝青含量的準確性，進而影響瀝青混合料所應用的工程質量，因而需要對瀝青抽提儀的轉速進行校準。

1 瀝青抽提儀的校準

（1）環境條件：溫度：（20±5）℃，相對濕度≤85%，校驗現場周圍應清潔，無影響正常工作的振動沖擊，無強電磁干擾，標準器供電正常。

（2）測量標準：頻率轉速儀（轉速部分準確度等級為0.1級）

（3）被測對象：瀝青抽提儀

（4）測量過程：在規定條件下，設定好瀝青抽提儀的轉速值并啟動，通過轉動盤上反光紙的反射可在頻率轉速儀上得到與之相對應的示值，測量顯示時間在（3～10s），連續讀取3次示值，即得該測量點轉速標準裝置的轉速測量結果。

2 瀝青抽提儀的測量值不確定評定

2.1 數學模型

n=n

式中：n——頻率轉速儀3次示值的算術平均值。

n——瀝青抽提儀的轉速值

2.2 標準不確定度分量的評定

（1）輸入量n的標準不確定度u（n）的評定：其不確定度來源主要是測量重復性引入的不確定度u1（n），可以A類方法評定u1（n）；頻率轉速儀準確度引入的不確定度u2（n），可以B類方法評定u2（n）。

1）選取一臺轉速測量范圍為（3000r/min）的LLC-15型瀝青抽提儀，選取3000r/min作為測量點，以頻率轉速儀連續進行3次轉速測量

其所求的平均值：n= n =3003.0r/min

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數C=1.69）

s=3/1.69 r/min=1.8 r/min 或表示成 s=1.8/3003*100%=0.06%（下轉第128頁）

（上接第135頁）

實際測量中是在重復性條件下測量3次，

則u1（n）= =1.1r/min或表示成u1（n）= =0.04%

2）頻率轉速儀的準確度等級為0.1級，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

u2（n）= = r/min=1.8r/min或表示成u2（n）= =0.06%

3）把u1（n）與u2（n）兩項合成，則u（n）= =2.6r/min或表示成u（n）=0.09%

2.3 合成標準不確定度的評定

2.3.1 靈敏系數：由n=n得

c1= =1

2.3.2 標準不確定度匯總表，見表2

2.3.3 合成標準不確定度的計算：

2.6r/min或表示成uc（n）=0.09%

2.4 擴展不確定度的評定：取包含因子k=2，則Urel=k·uc=0.2%；

2.5 擴展不確定度的報告與表示

瀝青抽提儀轉速測量結果擴展不確定度為Urel=0.2%。它是由合成標準不確定度uc=0.09%和包含因子k=2之乘積得到。

3 結語

通過對瀝青抽提儀進行校準實現量值溯源，保證了瀝青抽提儀轉速的準確可靠，為瀝青混合料的應用提供了技術保障，本文介紹我院采用頻率轉速儀對瀝青抽提儀轉速進行校準的方法及不確定度評定方法。

【參考文獻】

[1]賀寶康，薛虹.全自動瀝青抽提儀的研制[J].中外公路，2003（01）：79-81.

[2]中華人民共和國交通部.JTJ052-2000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].北京：人民交通出版社，2000.