透射式烟度计技术报告

计量标准技术报告计量标准名称：透射式烟度计检定装置建立计量标准单位：遵义市产品质量检验检测院计量标准负责人：陆魁枢筹建起止日期：2011年9月目录一、建标计量标准的目的………………………………………………………………(1)二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………………………(1)三、选用的计量标准器及主要配套设备………………………………………………(2)四、计量标准的主要技术指标…………………………………………………………(3)五、环境条件……………………………………………………………………………(3)六、计量标准的量值溯源和传递框图…………………………………………………(4)七、计量标准的测量重复性考核………………………………………………………(5)八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………………(6)九、测量不确定度评定…………………………………………………………………(7)十、检定或校准结果的验证……………………………………………………………(10)十一、结论………………………………………………………………………………(11)十二、附加说明…………………………………………………………………………(11)一、建立计量标准的目的透射式烟度计主要用来测量压燃式机动车或装有压燃式发动机的机动车排放可见污染物的仪器。按照JJG976－2010透射式烟度计计量检定规程的要求，我院配置了检定透射式烟度计所需的标准器（标准物质）和配套设备,建立了透射式烟度计检定装置。从而为地方机动车检测事业提供公正、科学、准确、可靠的检测服务，保证了量值的准确可靠。二、计量标准的工作原理及其组成1、系统组成：取样探头、测量部件，控制系统和显示器以及配套的设备装置。2、工作原理：用一定光通量的入射光通过一短特定长度的烟柱，通过车轮与平板间的摩擦力，用光接收器接收到的透射光的强弱来评定排放的可见污染物排放浓度的程度。3、透射式烟度计测量原理示意图567823411－光源；2－入射光；3－风帘；4－光通道；5－烟气入口；6－光通道内烟气；7－透射光；8－光接收器三、选用的计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定证书号标准中性滤光片三片透射比分别为71%，50%，34%。透射比比值可按可见光（400-760）nm范围中实测透射比值加权计算透射比的扩展不确定度不大于0.6%，（透射比绝对量）k=2数字式时间间隔测量仪分辩率为0.01秒标准镍铬-镍硅软线热电偶（10--150）℃不确定度为2.0℃恒温油槽温差0.5℃数显温度计（10--150）℃柴油发动机转速表校准装置（500--5000）r/min示值误差%1主要配套设备水准标尺加载工具四、计量标准的主要技术指标测量范围：测量误差：不确定度：五、环境条件项目要求实际情况结论温度（0~40）℃（0~40）℃符合要求湿度85%85%符合要求电压额定电压的（%101）额定电压的（%101）符合要求震动无振动无振动符合要求污染无污染无污染符合要求电磁干扰无电磁干扰无电磁干扰符合要求六、计量标准的量值溯源和传递框围上一级计量标准本单位计量器具下一级计量器具中国计量测试院紫外光可见光光度计检定装置不确定度：透射比U=0.5%,K=2直接测量法遵义市产品质量检验检测院透射式烟度计装置测量范围（0-100）%不确定度U=0.52.k=2.比较法受控计量器具透射式烟度计检验台最大允许误差%2七、计量标准的重复性考核为得到本计量标准的重复性，用检定装置连续检定10次，所得测量各值如下：iF—每次测量的值，在以下的计算中标准中性滤光片示值f=50%，被检制动台制动力10次测试的平均值iF50%进行。测量次数12345678910iF（%）51524950495252505152)(iiFF（%）01-2-1-211-1012)(iiFF（%）0141411101实验标准差：9%141)(1niiinFFs得出标准偏差1.7，相对偏差a=1.7/600×100%=0.283%，符合规范要求。八、计量标准的测量稳定性考核根据要求对该标准装置进行四次测量，测得时间大于一个月，在重复性条件下用透射比为50%的中性滤光片得到如下数据：(注:一下数据单位为%）序号测量日期每次测量结果平均值12011年8月3日515150504922011年9月4日525150505132011年10月6日494950515042011年11月7日5050515051进行以上四组测量其最大测量与最小值差是0.3m，相对差值为0.3/2000×100%=0.015%，其稳定性0.015%小于扩展不确定度0.42%，符合规范要求。九、平板式制动检验台测量不确定度评定投射式烟度计测量不确定度评定1适用范围适用于机动车检测用投射式烟度计的首次检定、后续检定和使用中检验结果不确定度的评定与表示。2引用文件①JJG976-2010《透射式烟度计》计量检定规程②JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》③JJF1033-2008《计量标准考核规范》3测量方法检定烟度计吸收比N示值误差时，标准中性滤光片为标准器。当标准中性滤光片为某一标准透射比时，读取烟度计相应的吸收比N示值，按公式＝N–（1－）计算烟度计示值误差（输入量为烟度计吸收比示值N、标准中性滤光片标准透射比，由此而计算出透射式烟度计的绝对示值误差。4数学模型＝N–（1－）式中：—烟度计的吸收比N示值误差；N—烟度计的吸收比示值；—标准中性滤光片的标准透射比值；用F代表N,用f代表因为各分量N、互不相关，由不确定度传播律得：)()()(222fuFuu5、不确定度分量的评定5.1被检烟度计引入的不确定度分量)(Nu主要来源于烟度计的测量结果的重复性及数显仪器的示值量化误差5.1.1被检烟度计的测量重复性引入的不确定度分量)(Fu为得到本计量标准的重复性，用检定装置连续检定10次，所得测量各值如下：iF—每次测量的值，在以下的计算中标准中性滤光片示值f=50%，被检透射式烟度计10次测试的平均值iF50%进行。按A类标准不确定度分量进行评定：测量次数12345678910iF（%）51504950505150505049)(iiFF（%）10-1001000-12)(iiFF（%）1010010001实验标准差：试验标准差：9%41)(1niiinFFs0.15%而在实际测量时，在相同条件下重复进行以上测量三次，以三次测量的算术平均值作为测量结果，实际测量时，在重复性条件下连续测量三次，以三次测量的算术平均值作为测量结果，因此，其平均值的标准差%09.03%15.0nss标准不确定度分量)(1Fu=0.09%自由度)(1F=10-1=95.1.2被检制动台数显量化误差引入的不确定度分量)(2Fu被检制动台分辨力x0.1%,按B类标准不确定度分量进行判定，由此带来的不确定度分量：)(2Fu=0.29x=0.029%自由度)(2F被检制动台引入的标准不确定度分量为222221)029.0(%)09.0()()()(FuFuFu=0.09511029.0909.0095.0)()()()()()(4442241414FFuFFuFuF5.2标准透射式比值引入的标准不确定度分量为)(fu标准透射式比值是由上一级标准检定，标准透射式比值扩展不确定度为0.6%，k=2，√因此：)(fu=0.6%/2=0.3%估计其相对不确定度可靠程度为为90%，故其自由度为：f=(1/2)×(90%)-2=505.3标准不确定分量表不确定度来源标准不确定度)(ixu灵敏系数iixfc)(iixuc自由度被检透射式烟度计0.095%10.095%9标准滤光片0.3%10.3%506合成标准不确定度由于各标准不确定度的分量不相关，所以：222222%)3.0(%)095.0()()()()()(fufcFuFcuc0.32%7有效自由度eff=(0.32%)4/[(0.095%)4/11+(0.3%)4/50]=618扩展不确定度eff61取95.0p，查t分布得)19(95tkp2.01，所以：pU2.010.32%=0.65%9报告由上述分析及计算可得，透射式烟度计示值误差的扩展不确定度为：pU0.65%，根据透射式烟度计检定规程提出的透射式烟度计示值误差不超过%2的技术参数要求是可行的。十、检定或校准结果的验证采用两台（套）比对法：选一台性能稳定的透射式烟度计检验台，用本标准与另一同型号标准装置（量值非同一台高一级计量标准所传递）对其检定比对，数据如下：同级标准装置检定结果本装置检定结果比对值y1-y20.05%0.04%0.01%知本计量标准使用误差测量不确定度为0.31%，另一同型号标准装置使用误差测量不确定度为0.40%，则：U12+U22=0.51%|y1-y2|=0.01%y1-y2＜U12+U22本计量标准的测量不确定度验证符合规范要求。√√十一、结论经过分析验证，证明该标准符合JJG976-2010检定规程要求可以开展透射式烟度计的检定工作。十二、附加说明