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1、石油和液体石油产品密度测定结果 的不确定度评定刘春风李琳琳福建炼油化工有限公司化验监测中心(泉州362117)摘 要 列出影响石油和液体石油产品密度测定的影响因素 ,依据不确定度评定规范1 ,对密度测定进行不确定度评定 。关键词 不确定度 评定 密度测量方法2 石油和液体石油产品密度测定是依据 G B/T1884 - 2000石油和液体石油产品密度测定法(密度计法) 进行 。在一定的温度下 ,用密度计 测出油品的视密度 ,换算成 20 下的标准密度 。14 标准不确定度分量的评定4. 1温度引入的标准不确定度分量 U温 的评定4 . 1 . 1温度计校正引入的不确定度分量 U1 的 评定 实验
2、使用的温度计 ,校准证书标明误差为 0. 15 ,其半区间= 0. 15 ,按均匀分布计算 K= 30. 5 ,试验使用温度计的分度值为 0. 2 ,视读 误差为 0. 5 分度值 ,以均匀分布计算 , K = 30. 5 ,不确定度计算为 : U1 = 0. 15 30. 5 = 0. 087 。由于估算值可靠性较高 ,自由度为 :1 = 。4 . 1 . 2温度计读数引入的不确定度分量 U2 的 评定 实验使用温度计的分度值为 0. 2 ,视读误差为 5 分度值 ,以半区间计入 ,按均匀分布 ,计 算不确定度为 : U2 = 0. 2 0. 5 30. 5 = 0. 058 。可靠性为 5
3、0 % ,自由度为 :2 = 2 。4 . 1 . 3温度变化引入的不确定度 U3 的评定 实验方法规定 ,试验时恒温水浴的温度波动 范围为 0 . 5 ,按均匀分布 ,计算不确定度为 :2数学模型 在某一温度下测得的视密度换算成标准密 度 ,采用库沙柯夫公式 : 20 =t + ( t - 20 . 0)式中 :为温度校正值 (或温度密度系数)t 为测量时的温度 , t 为温度 t 时的视密度 , kg/ m320为 20 下的标准密度 ,kg/ m3(1)测量不确定度来源分析 根据实验情况分析 ,影响密度分析的测量不 确定度因素有以下几个方面 :3 . 1温度引入的标准不确定度分量 U温3
4、0. 5U3 = 0 . 5 3= 0 . 29 。 可靠性为 90 % ,自由度为 :3 = 50 。4 . 1 . 4 上述三项不确定度分量 U1 、U2 和 U3 互 不相关 , 求其方差和 , 计算温度引入的不确定度 U温 为 :3 . 1 . 13 . 1 . 23 . 1 . 3温度计校正引入的不确定度分量 U1 ; 温度计读数引入的不确定度分量 U2 ; 温度变化引入的不确定度 U3 。3 . 2密度计引入的标准不确定度分量 U计3 . 2 . 1密度计校正引入的不确定度分量 U4 ;3 . 2 . 2密度计读数时引入的不确定度分量 U5 。3 . 3计算时数字修约引入的不确定度
5、 U约 。U温 =U2 + U2 + U21 2 3=0 . 0872 + 0 . 0582 + 0 . 292 = 0 . 31 27 化工标准计量质量2003 . 4 分析与检测依 据 韦 尔 特 - 萨 特 思 韦 特 ( Welch -Satterthwaite) 公式 , 结果采取截去 小 数 取 整 数 的 方法修约 ,计算自由度 :可靠性为 50 % ,自由度为 5 = 2 。4 . 2 . 3合并上述两项 ,得密度计引入的不确定 度为 :U44 U220 . 31U计 =4 + U5温温 =4 =4 6244 6 U i0 . 058 + 0 . 087 + 0 . 29 22
6、30 . 19 + 0 . 14 = 0 . 23 kg/ m250i 计算自由度为 :4. 2 密度计引入的标准不确定度分量 U计 的评 定4. 2. 1 密度计校正引入的不确定度分量 U4 的评定 试验时选用 SY - I 型系列密度计中的一支 , 校准证书标明准确度为 0 . 5 kg/ m3 ,取半宽度 = 0 . 5 kg/ m3 , 服 从 正 态 分 布 , 置 信 水 平 为 99% ,因此 k = 2 . 58 ,则不确定度计算为 :U4 = 0 . 5 2 . 58 = 0 . 19 kg/ m3U40 . 234计计 =14444U 0 . 14 0 . 19 i+2i4
7、 . 3计算时数字修约引入的不确定度分量 U约 的评定计算时密度值修约依据 “四舍六入五成双” 的原则 ,修约至 0 . 1 kg/ m3 ,视其为均匀分布 ,取 其半宽度为 0 . 05 kg/ m3 ,则不确定度计算为 : U约= 0 . 05 0 . 30. 5 = 0 . 029 kg/ m3 。 数值修约可靠性较高 ,自由度为 约 = 。其估算值可靠性较高 ,故自由度为 4 =。4 . 2 . 2密度计读数引入的不确定度分量 U5 的 评定SY - I 型密度计的分度值为 0 . 5 kg/ m3 ,视读 误差为 0 . 25 kg/ m3 , 按 均 匀 分 布 , 以 半 区 间
8、 计 入 ,计算标准不确定度为 : U5 = 0 . 25 30. 5 = 0 .14 kg/ m3 。5 标准不确定度的合成5. 1标准不确定度一览表 所有不确定度分量列于表 1 中 。表 1密度测定不确定度分量一览表自由度 i数值 Ui不确定度来源分布类型类型温度计引入 , U1温度计读数引入 , U2温度变化引入 , U3均匀均匀 均匀B0. 0872温度引入U温 = 0. 31 温 = 62B0. 058B0. 2950密度计引入 , U4密度计引入U计 = 0. 20 计 = 14正态B0. 19密度计读数引入 , U5均匀B0. 142计算时数字修约引入 , U约均匀B0. 029
9、5 . 2合成标准不确定度 UC 本例 中 , 实 测 某 柴 油 的 密 度 20 = 811 . 4kg/ m3 ,此密度下温度校正值3为 0 . 72 。5 . 2 . 1依据2a202a2202U20 =U计 +U温aatt1 0 . 232 + 0 . 722 0 . 312= 0 . 32 kg/ m3 其中灵敏系数 :afn U2U2 ( xi )C = i = 1 ax iaa2020C温 = = 0 . 72对式 (1) 求导数 ,可合成温度和密度计两者引入 的不确定度 ,计算如下 :C计 = = 1att (下转第 36 页)28 化工标准计量质量2003 . 4 生产许可
10、证附件 4 全国工业产品生产许可证申请书 补充表格注 :1. 当申证单元覆盖多个产品时应按实际生产的覆盖产品填写 。2. 所有申证企业均须如实填写全部生产厂 、 点 ,以便取证 。(待续)(上接第 28 页)计算自由度为 :U95 = t95 UC = 2 0 . 3 = 0 . 6 kg/ m3U4U420C20 =( C U C U C U i ) 4 4 4 4 4报告 密度结果可表示为 :20 = ( 811 . 4 0 . 6) kg/i计计 +温温7i计温= 4340 . 32=3m , k = 2 ,有效自由度为 eff = 43 。0 . 724 0 . 314 0 . 234
11、+6214 5 . 2 . 2将 U20 与 U约 合并 , 得最终合成不确定 度 UC 为 :参考文献JJ F1059 - 1999 ,不 确 定 度 评 定 指 南 . 中 国 计 量 出 版 社 ,1999 年 4 月第一版石油和石油产品试验方法国家标准汇编 ( 上) . 中国标准出版社 ,2001 年 4 月第一版油品分析 . 中国石化出版社 ,1993 年 4 月第一版1U2+ U2 =0 . 322 + 0 . 0292UC =20 约 2= 0 . 32 kg/ m30 . 3 kg/ m3 计算自由度为 := 43 。 3扩展不确定度6U95(收稿日期 2003 - 01 - 08)36 化工标准计量质量2003 . 4申证企业 名称电话传真联系人邮编厂休日地址申证单元名称 :覆盖产品名称 、 规格 :申 证 产 品 生 产 厂、 点生产厂 、 点名称地址邮编电话传真联系人产品名称
