JJF(津) 08-2020 碳平衡油耗仪校准规范

碳平衡油耗仪校准规范CalibrationSpecificationofFuelConsumptionInstrumentBasedonCarbonBalanceMethod2020-09-28发布2020-10-20实施天津市市场监督管理委员会发布天津市地方计量技术规范JJF(津)08—2020JJF(津)08－2020-归口单位：天津市市场监督管理委员会起草单位：天津市计量监督检测科学研究院本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释碳平衡油耗仪JJF(津)08-2020CalibrationSpecificationofFuelConsumptionInstrumentBasedonCarbonBalanceMethodJJF(津)08－2020本规范主要起草人：崔素梅（天津市计量监督检测科学研究院）王克喜（天津市计量监督检测科学研究院）王伟（天津市计量监督检测科学研究院）参加起草人：高顺（天津市计量监督检测科学研究院）申海（天津市计量监督检测科学研究院）谢宁（天津市计量监督检测科学研究院）JJF（津）02—2020I目录引言…………………………………………………………………………………………(Ⅱ)1范围……………………………………………………………………………………(1)2引用文件………………………………………………………………………………(1)3术语和计量单位………………………………………………………………………(1)3.1碳平衡法……………………………………………………………………………(1)4概述……………………………………………………………………………………(1)5计量特性………………………………………………………………………………(1)5.1示值误差……………………………………………………………………………(1)5.2重复性………………………………………………………………………………(1)6校准条件………………………………………………………………………………(1)6.1环境条件……………………………………………………………………………(1)6.2标准器及其他设备…………………………………………………………………(2)7校准项目和校准方法…………………………………………………………………(2)7.1校准前检查…………………………………………………………………………(2)7.2示值误差……………………………………………………………………………(2)7.3重复性………………………………………………………………………………(2)8校准结果表达…………………………………………………………………………(3)9复校时间间隔…………………………………………………………………………(3)附录A校准记录格式……………………………………………………………………(4)附录B校准证书校准结果页格式………………………………………………………(6)附录C碳平衡油耗仪示值不确定度的评定………………………………………………(7)JJF（津）02—2020II引言JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。本规范主要参考GB/T18566-2011《道路运输车辆燃料消耗量检测评价方法》、GB18565-2016《道路运输车辆综合性能要求和检验方法》、JT/T1013-2015《碳平衡法汽车燃料消耗量检测仪》等技术规范。本规范为首次发布。JJG(津)08—20201碳平衡油耗仪校准规范1范围本规范适用于碳平衡油耗仪的校准。2引用文件本规范引用下列文件：GB/T18566-2011《道路运输车辆燃料消耗量检测评价方法》GB18565-2016《道路运输车辆综合性能要求和检验方法》JT/T1013-2015《碳平衡法汽车燃料消耗量检测仪》凡注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语3.1碳平衡法carbonbalancemethod根据燃料在发动机中燃烧后排放气体中的碳质量总和与燃料燃烧前的碳质量总和相等的质量守恒定律测算汽车燃料消耗量的方法。4概述碳平衡油耗仪是利用质量守恒定律间接测量汽车燃油消耗量的仪器设备。由于汽车燃油在发动机中燃烧后排气中的碳质量总和与燃烧前的碳质量总和相等，故可通过测量燃烧后排气中碳质量总和间接测算汽车燃油消耗量。碳平衡油耗仪主要由含碳气体浓度测量装置、稀释排气流量测量装置、排气稀释收集装置和测控系统等组成。5计量特性5.1示值误差碳平衡油耗仪示值误差不超过±4%。5.2重复性碳平衡油耗仪重复性不超过1.5%。注：校准工作不做符合性判断，以上计量特性仅供参考。6校准条件6.1环境条件6.1.1温度：(0~40)℃。6.1.2相对湿度：不大于85%。6.1.3校准环境应无影响校准结果的污染、振动、电磁干扰等，校准场所应保持通风JJG(津)08—20202良好。6.2测量标准及其他设备6.2.1标准气体a)零气：纯度不低于99.99%的高纯氮气或含氧量为(20.9%±0.1%)的配置空气。b)中浓度CO2标准气体：浓度约为3.2%，相对扩展不确定度应不大于1%(k=2)。c)高纯CO2标准气体：浓度约为99.99%，相对扩展不确定度应不大于1%(k=2)。6.2.2电子称重仪：测量范围不少于20kg，最大允许误差不超过±0.1g。6.2.3浮子流量计：测量范围不少于(0~20)L/min，准确度等级4.0级。7校准项目和校准方法7.1外观检查通过目测和手动检查的方法，检查碳平衡油耗仪各连接件连接是否牢固，气路是否漏气，密封性检测功能等是否正常。7.2示值误差7.2.1碳平衡油耗仪和电子称重仪预热到正常工作状态。用标准零气对碳平衡油耗仪进行调零，并测量环境空气中CO2气体浓度，进入检测状态。7.2.2用中浓度CO2标准气体对碳平衡油耗仪气体浓度测量装置进行校准。7.2.3将充装高纯CO2标准气体的气瓶放置在电子称重仪上，记录喷射前气瓶的质量。7.2.4将标准气瓶的通气管充分插入碳平衡油耗仪的喷气口，插入长度一般不少于1m,启动碳平衡油耗仪开始采样，将充装高纯CO2标准气体的气瓶阀门打开，接着打开减压阀门向碳平衡油耗仪排气稀释管喷入CO2，保持出气压力和流量稳定。7.2.5采样60s后，关闭气瓶阀门和减压阀。观察碳平衡油耗仪测量值不再增长，即可记录。7.2.6将充装高纯CO2标准气体的气瓶再次放置在电子称重仪上，记录喷射后气瓶的质量。将喷射前后气瓶的质量之差作为此次喷射的CO2标准值。示值误差计算公式如下：%100´-=sisiiCCCd式中，d——示值误差，%；iC——第i次碳平衡油耗仪的测量值，g；siC——第i次喷射的CO2标准值，g。取3次测量中最大示值误差作为该碳平衡油耗仪的示值误差。7.3重复性按照7.2的方法，在高流量点重复测量6次，重复性计算公式如下：JJG(津)08—20203%100)(1112´--=å=CCCnsnjj式中，s——重复性，%；jC——第j次碳平衡油耗仪的测量值，g；C——6次碳平衡油耗仪测量值的平均值，g。8校准结果的处理经校准的碳平衡油耗仪，出具校准证书，校准记录内容见附录A，校准证书内容见附录B。9复校时间间隔碳平衡油耗仪的复校周期由用户自定，建议不超过1年。经过硬件维修的碳平衡油耗仪，建议重新进行校准。JJG(津)08—20204附录A校准记录格式第1页共2页记录/证书报告编号：报检协议书/委托书编号：样品信息委托单位地址/联系电话样品名称测量范围型号规格准确度等级出厂编号生产厂/商样品接收时间样品来源o送样o现场o其他技术依据计量标准名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差证书编号有效期至使用的标准器名称出厂编号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量器具证书编号有效期至溯源机构标准器及配套设备使用前状态是否正常：□是□否情况说明：标准器及配套设备使用后状态是否正常：□是□否情况说明：环境条件测量地点测量时间温度(℃)湿度(%RH)其他结论测量结果扩展不确定度其他说明检定(校准)人员核验人员JJG(津)08—20205第2页共2页一、外观检查：二、碳平衡油耗仪1、示值误差流量测量点(L/min)123示值误差平均值标准值(g)测量值(g)示值误差(%)标准值(g)测量值(g)示值误差(%)标准值(g)测量值(g)示值误差(%)2、重复性序号标准值(g)测量值(g)示值误差(%)123456示值误差平均值(%)重复性(%)JJG(津)08—20206附录B校准证书校准结果页格式证书编号：校准结果校准项目校准结果外观检查碳平衡油耗仪示值误差碳平衡油耗仪重复性以下空白JJG(津)08—20207附录C碳平衡油耗仪示值误差不确定度的评定C.1测量方法利用高纯CO2气体对碳平衡油耗仪进气管进行喷射，记录碳平衡油耗仪测量值。将充装高纯CO2气体的气瓶放置在电子称重仪上，记录喷射前后气瓶的电子称重仪上的示值。以喷射前后气瓶电子称重仪之差作为标准值，碳平衡油耗仪测量值与标准值之差即为示值误差。C.2测量模型%10000´-=CCCd式中，d——示值误差，%；C——第i次碳平衡油耗仪的测量值，g；0C——第i次喷射的CO2标准值，g。因为各分量互不相关，则：)()()(02222212CucCucu+=d灵敏系数：011CCc=¶¶=d；2002CCCc-=¶¶=dC.3标准不确定度的评定C.3.1碳平衡油耗仪测量结果重复性引入的标准不确定度在相同的条件下，选取150g为测定点，重复测量10次，碳平衡油耗仪示值误差为2.5%、2.8%、1.2%、1.8%、2%、1.5%、1.8%、2.4%、2.3%、2.1%，单次试验标准差为：s(C)=0.48%实际测量时，以3次测量的算术平均值作为测量结果，则可得到标准不确定度为%28.03)()(==CsCuC.3.2标准气体引入的标准不确定度JJG(津)08—20208由标准气体物质证书可知，U=1%，k=2，其引入的标准不确定度为：%5.0)(01==kUCuC.3.3电子称重仪引入的标准不确定度电子称重仪准确度为±0.1g，按均匀分布分析，在测定点150g时，其引入的标准不确定度为：%04.031501.0)(02=´=CuC.4标准不确定度分量一览表表C.1标准不确定度分量一览表序号来源符合标准不确定度分量1碳平衡油耗仪测量重复性u(C)0.28%2标准气体u1(C0)0.5%3电子称重仪u2(C0)0.04%C.5合成标准不确定以上各分量互不相关，故合成标准不确定度为%57.0%)04.0(%)5.0(%)28.0(222=++=cuC.6扩展不确定度取k=2，则Urel=0.57%×2=1.2%——————————————