張村 崔存梅(中國石油西北銷售蘭州分公司,甘肅 蘭州 730060)
車用柴油閃點(diǎn)測(cè)量不確定度評(píng)估
張村 崔存梅(中國石油西北銷售蘭州分公司,甘肅 蘭州 730060)
閃點(diǎn)是標(biāo)志著石油產(chǎn)品安全性能的一項(xiàng)重要指標(biāo),準(zhǔn)確檢測(cè)閃點(diǎn)對(duì)于石油產(chǎn)品的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用都有重要意義。本文依據(jù)GB/T261《閃點(diǎn)的測(cè)定賓斯基-馬丁閉口杯法》,分析車用柴油閃點(diǎn)檢測(cè)過程中的誤差來源,對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行不確定度的評(píng)估,為檢測(cè)結(jié)果可靠性提供參考。
不確定度;石油產(chǎn)品;閃點(diǎn);閉口杯法
按照GB/T261《閃點(diǎn)的測(cè)定賓斯基-馬丁閉口杯法》對(duì)樣品進(jìn)行處理,然后倒入試驗(yàn)杯至刻線處,在規(guī)定的速度下攪拌并加熱樣品。在規(guī)定的溫度間隔,中斷攪拌的同時(shí),將火源引入試驗(yàn)杯開口處,使樣品蒸氣發(fā)生瞬間閃火,且蔓延至液體表面,記錄此現(xiàn)象的最低溫度,該溫度即為環(huán)境大氣壓下的閃點(diǎn),再用公式修正到標(biāo)準(zhǔn)的大氣壓下的閃點(diǎn)。
式中:TC為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下閃點(diǎn),℃;To為觀察閃點(diǎn),℃;ΔT為溫度計(jì)修正值,℃;p—環(huán)境大氣壓,KPa。
3.1 不確定度的來源和分析
3.1.1 環(huán)境大氣壓P
試驗(yàn)中使用的壓力表量程為50.0~110.0KPa,最小分度為0.1KPa。觀察閃點(diǎn)To須修正到標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,TC,℃。此過程壓力表本身有兩個(gè)可能的不確定度來源,即靈敏度和讀數(shù)。因?yàn)閴毫Ρ淼膲毫ψx數(shù)范圍很小,因此靈敏度帶來的不確定度可忽略不計(jì)。
3.1.2 試驗(yàn)過程引入
在試驗(yàn)過程中,溫度計(jì)深入樣品杯的位置的不同、升溫速率變化等,這些隨機(jī)變化均對(duì)測(cè)量結(jié)果有一定的影響。
3.1.3 觀察閃點(diǎn) To
試驗(yàn)中所用溫度計(jì)量程0℃~110℃,最小分度值為0.5℃。溫度計(jì)校準(zhǔn)及觀察閃點(diǎn)時(shí)都會(huì)引入不確定度。
3.2 不確定度分量的定量
3.2.1 重復(fù)性試驗(yàn)引入的不確定度
在重復(fù)性試驗(yàn)條件下,對(duì)同一樣品進(jìn)行重復(fù)性測(cè)定10次,測(cè)量結(jié)果如下表1。該分量的評(píng)估應(yīng)分屬于A類不確定度,用貝塞爾公式求得重復(fù)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差U(rep)如表1。
用貝塞爾公式求得單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差為:
該重復(fù)性試驗(yàn)引入的標(biāo)準(zhǔn)偏差為:
則該試驗(yàn)重復(fù)性測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為A類不確定度,具體表示如下:
3.2.2 環(huán)境大氣壓帶來的不確定度分量u(p)
(1)校準(zhǔn):試驗(yàn)中使用的大氣壓力表量程為80.0~106.0kPa,在校準(zhǔn)證書給出壓力的擴(kuò)展不確定度為0.07kPa,自由度為100,在95%的置信區(qū)間,k=2,則環(huán)境大氣壓的校準(zhǔn)不確定度
(2)壓力表讀數(shù)引入的不確定度分量一起并入重復(fù)測(cè)量進(jìn)行評(píng)估,此處不再單獨(dú)評(píng)估。
(3)環(huán)境大氣壓的重復(fù)性:如前所表述,該步驟的重復(fù)性并入試驗(yàn)合成重復(fù)性考慮。
綜和上述,實(shí)驗(yàn)過程中環(huán)境大氣壓引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下:
3.2.3 觀察溫度TO帶來的不確定度u(TO)
觀察溫度TO帶來的不確定度,可具體分為以下分量:
(1)溫度計(jì)讀數(shù)引入的不確定度分量u(TO1):在讀取溫度計(jì)的
表1.樣品閃點(diǎn)測(cè)定的數(shù)據(jù)及平均值
顯示值時(shí),根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般估讀到最小分度的1/3處,由讀數(shù)引入偏差可通過評(píng)估重復(fù)測(cè)量進(jìn)行評(píng)估,在此不再單獨(dú)評(píng)估。
(2)校準(zhǔn):溫度計(jì)校準(zhǔn)證書給出溫度的最大允差為1.0℃,屬于均勻分布狀態(tài),則此步驟由To的校準(zhǔn)引入的不確定度為:
(3)To重復(fù)性:該重復(fù)性通過試驗(yàn)合成重復(fù)性考慮;
因此試驗(yàn)過程中由溫度計(jì)引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表述為: