石油產(chǎn)品粘度測(cè)定的不確定度評(píng)定

1．測(cè)定方法

在40℃的溫度下，用毛細(xì)管常數(shù)為0.4530的粘度計(jì)測(cè)定一油品的流動(dòng)時(shí)間為280.8s,282.4s,282.6s和281.6s，取不少于三次的流動(dòng)時(shí)間的石油產(chǎn)品粘度測(cè)定的不確定度評(píng)定平均值與粘度常數(shù)之積作為測(cè)定結(jié)果，用內(nèi)插法計(jì)算出的測(cè)定時(shí)間的平均值為281.85 s時(shí)的修正值為0.25s。

2．?dāng)?shù)學(xué)模型

υt=с·（τ+Δτ）   …………………………………………(1)

式中：υt----運(yùn)動(dòng)粘度，mm2/s

      с ----粘度計(jì)系數(shù)，mm2/s2

τ ----試樣的平均流動(dòng)時(shí)間，s

Δτ----秒表的修正值，s

3．靈敏系數(shù)

根據(jù)uc2(υt)=()2 u2(τ+Δτ)+ u2(c)…………(2)

（即合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由τ、Δτ和c引入的不確定度分量組成）

式中：f/c =c1=с=0.4530 mm2/s2

      f/c =c2=282.1 s (即四次測(cè)定時(shí)間的平均值加上修正值)

4．不確定度來源

根據(jù)測(cè)量不確定度傳遞定律，υt的不確定度主要來自с和τ的不確定度。

4.1粘度計(jì)系數(shù)引入的不確定度

с為檢定常數(shù)，檢定規(guī)程規(guī)定兩次測(cè)定結(jié)果之差與平均值的比值不大于1%，則粘度計(jì)系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為(按99.5%置信概率計(jì)算):

u(c)= 0.4530×1%/2.83 =0.0016 mm2/s2

4.2流動(dòng)時(shí)間

計(jì)算公式中的流動(dòng)時(shí)間τ是4次測(cè)量的平均值，在試驗(yàn)中流動(dòng)時(shí)間的測(cè)定受到幾方面因素的影響，包括溫度、吸油高度、秒表的操作、人為觀察液面高度的誤差等。因?yàn)檎扯葴y(cè)量對(duì)溫度要求很嚴(yán)格，測(cè)定溫度要求保持在40±0.1℃范圍內(nèi)，使用的全浸式溫度計(jì)，測(cè)溫刻度露出恒溫浴液面，要對(duì)溫度進(jìn)行修正，符合要求才能出結(jié)果；因?yàn)閲?yán)格按試驗(yàn)要求進(jìn)行操作，溫度條件符合要求，在溫度要求范圍內(nèi)溫度的變化導(dǎo)致的粘讀變化引入的不確定度可用A類不確定度評(píng)定法來計(jì)算；另外在每次將油樣吸入擴(kuò)張部分的操作中，吸入的高度不同對(duì)流動(dòng)時(shí)間也會(huì)造成影響，但因?yàn)槭菃稳酥貜?fù)操作，不確定度也采用A類不確定度評(píng)定法來計(jì)算。石油產(chǎn)品粘度測(cè)定的不確定度評(píng)定。

試驗(yàn)中測(cè)定出的流動(dòng)時(shí)間也有嚴(yán)格規(guī)定，各次流動(dòng)時(shí)間不能大于平均值的±0.5%，否則不能用于計(jì)算，流動(dòng)時(shí)間的其它不確定度分量單獨(dú)計(jì)算。

4.2.1 A類評(píng)定法計(jì)算的流動(dòng)時(shí)間重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

由A類評(píng)定法計(jì)算的流動(dòng)時(shí)間重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為

ua1(τ)=S1(τ)= 0.83s

4.2.2秒表讀數(shù)誤差及按表快慢隨機(jī)誤差引入的不確定度

該分量包括在重復(fù)性測(cè)定的不確定度中，不再單獨(dú)計(jì)算。

4.2.3秒表修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

用內(nèi)插法計(jì)算出秒表讀數(shù)為281.85 s時(shí)的的修正值為0.25s,以均勻分布估計(jì)，修正值引入的不確定度為:   

u(Δτ)=0.25/=0.15s

4.2.4流動(dòng)時(shí)間合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

ut2（τ+Δτ）= ua12(τ)+ u2(Δτ) =0.832+0.152 =0.697s2

ut（τ+Δτ）=0.84s

5.粘度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

將數(shù)據(jù)帶入(2)式中得：

uc2(υt)=（c1）2 u2(τΔτ)+ （c2）2 u2(c)

= 0.453020.697+282.120.00162

=0.347

則uc(υt)=0.59 mm2/s

6.擴(kuò)展不確定度

根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室報(bào)告不確定度的規(guī)定，一般取置信概率為95%，包含因子k=2，則粘度測(cè)定的擴(kuò)展不確定度為

U=2 uc(υt)=2×0.59=1.18≈1.2 mm2/s

7.測(cè)定不確定度報(bào)告

   υt=с·τ=0.4530×282.1=127.8 mm2/s

試驗(yàn)結(jié)果為：υt =(127.8±1.2) mm2/s,k=2,擴(kuò)展不確定度U95=1.2，是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(υt)和包含因子k=2的乘積得到的，被測(cè)量以均勻分布估計(jì)。

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