油氣回收檢測儀瞬時流量示值誤差測量結果的不確定度評定

王龍

【關鍵詞】油氣回收；瞬時流量；示值誤差；不確定度

1 概述

油氣回收檢測儀是用于檢測油氣回收裝置的儀器。一般油品生產和銷售企業、環保部門、環境檢測機構等用其檢測油氣回收系統的回收效率，判斷油氣回收系統是否合格，監督油品企業大氣污染源的排放總量及排放達標情況等。因此，準確地測量和控制好油氣回收系統的回收效率，對于控制大氣污染物排放等具有重要意義，同時汽油揮發掉的輕質部分是最有經濟價值的，因此，控制油氣揮發排放，將油氣回收再利用，可以產生很好的經濟效益。

近年來，我國油氣回收行業迅速發展，隨著國家相關部門陸續公布了多個標準和規范，對油氣回收裝置制造、檢測的要求日趨完善。但目前還沒有針對油氣回收檢測儀的國家計量校準規范，給計量部門的檢測工作帶來一定困難，因此，急需制定相應的計量校準規范對技術參數及檢測方法進行規范，完善檢測手段，達到溯源一致，保證量值準確可靠，為油氣回收檢測儀生產企業提升產品質量提供技術保障，為環境檢測標準的有效實施提供技術支撐。

對當前市場銷售的油氣回收檢測儀使用及送檢情況進行調查發現油氣回收檢測儀主要生產廠家有：北京今日易華科技有限公司、青島嶗山應用技術研究所、中機生產力促進中心、機械科學研究總院、北京恒奧德科技有限公司和北京亞歐德鵬科技有限公司等。檢測儀流量測量部分主要有差壓式流量計、容積式流量計兩種，而壓力測量部件均為數字壓力計。所以，將檢測適用范圍定為流量測量原理為差壓式、容積式，壓力測量為數字壓力計的油氣回收檢測儀。通過大量的試驗和數據積累，按照JJF 1948—2021《油氣回收檢測儀校準規范》中瞬時流量示值誤差的校準方法，對其不確定度進行評定。

1.1 校準方法

流量校準開始前，被校檢測儀應通氣預運行，應在明示的最大流量下通氣5 min，分別調節流量到選定的校準點。穩定后記錄流量標準裝置和被校檢測儀的瞬時流量、溫度、壓力。

1.2 被校對象

流量測量原理為容積式的油氣回收檢測儀，流量范圍為10～150 L/min。

1.3 校準環境條件

校準時環境溫度為20.6 ℃，相對濕度為54%，大氣壓為100730 Pa。

1.4 校準使用標準裝置

流量標準裝置為0.5 級，測量范圍為10～260 L/min。

2 測量模型

校準時環境溫度控制在（20±2）℃，因流量穩定后，一次校準在10 min 內可完成，可認為標準裝置入口的氣體溫度與被校檢測儀流量計入口的氣體溫度一致，即氣體流動過程可視為等溫過程。由于壓力損失，標準裝置入口與被校檢測儀入口的壓力不同，被校檢測儀示值誤差按式（1）進行計算。

式中：E為檢測儀流量示值誤差，%；qm 為被校檢測儀的瞬時流量值，L/min；q 為標準裝置瞬時流量值換算被校檢測儀流量計入口狀態的瞬時流量值，L/min；ps、pm 分別為標準裝置內和被校檢測儀的氣體絕對壓力，Pa；Ts、Tm 分別為標準裝置內和被校檢測儀的氣體絕對溫度，K。

3 測量不確定度來源和傳播公式

從公式（1）和（2）可以看出，影響測量不確定度的因素主要有：流量標準裝置引入的不確定度，被校檢測儀分辨力引入的不確定度和時間測量引入的不確定度，各不確定度分量相互獨立。

4 標準不確定度分量的評定

4.1 流量標準裝置引入的不確定度ur （ q ）

4.1.1 壓力測量引入的不確定度分量ur （ ps ）和ur （ pm ）

ps、pm 均為大氣壓和所測得的表壓，校準時大氣壓值為100730 Pa，標準表的表壓1400 Pa，被校檢測儀的表壓1150Pa。大氣壓力測量選用空盒氣壓表，MPE為±2.5 hPa；表壓測量采用數字壓力計，MPE 為± 2.5 Pa。服從均勻分布，取k = 3。則ur （ ps ）、ur （ pm ）分別為：

4.1.2 標準裝置引入的不確定度分量ur1 （ q ）

校準流量點選擇18 L/min，標準裝置為0.5 級，服從均勻分布，取k = 3，則有：

4.2 測量重復性引入的不確定度ur1 （ qm ）

在重復性條件下進行10 次測量，數據見表1。

4.3 被校檢測儀分辨力引入的不確定度ur2 （ qm ）

校準點選擇18 L/min，被校檢測儀分辨力為0.1 L/min，服從均勻分布，取k = 3，則有：

被校檢測儀分辨力引入的不確定度小于測量重復性所引入的不確定度，依據JJF 1033—2016 中1.4，不再考慮分辨力引入的不確定度分量。

5 標準不確定度匯總表

標準不確定度匯總表見表2。

6 合成標準不確定度

7 擴展不確定度

取包含因子為k=2，檢測儀瞬時流量示值誤差測量結果的擴展不確定度為：