吴　宇　吴　媚

（广西壮族自治区计量检测研究院，广西 南宁 530007）

汽车油罐车容量测量不确定度分析

吴宇吴媚

（广西壮族自治区计量检测研究院，广西 南宁 530007）

文章依据JJG133-2005《汽车油罐车容量》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对汽车油罐车容量测量不确定度进行分析与评定。

汽车油罐车；容量；不确定度

汽车油罐车是装运轻质油的重要工具。经检定后的油罐可作为计量器具用于油品交接、贸易结算［1］。 油罐车的检定是根据JJG133-2005《汽车油罐车容量》检定规程进行。使用二等金属量器加水注入到汽车油罐，记录量器的容量升数，并使用石油专用丁字尺测量空高。将测得的容量和空高值输入专用软件中，通过插值算法编制出容量表。汽车油罐车的油品交接和贸易结算通过使用石油专用丁字尺测量空高值，查询容量表进行。

1　概述

1.1测量依据

JJG133-2005《汽车油罐车容量》。

1.2环境条件

环境温度：（5～35）℃，水温变化：不超过2℃。

1.3计量标准

标准金属量器，石油专用丁字尺，测深钢卷尺，温度计，秒表和钢直尺。

1.4被测对象

装运轻质燃油汽车罐车以及装载其他在测量温度下粘度不超过17mpa.s液体的汽车罐车。

1.5测量过程

1.5.1标称容量75%容量值的测量

①选用标准金属量器，按其使用要求，向油罐车注入标称容量75%的水。

②在标称容量75%以内测量时，标准金属量器每注入一次水都要测量并记录其水温tb。

③在油罐内的水达到75%的标称容量时，等油罐内水温与壁温平衡后，测量并记录油罐内水温tg。

④待油罐内水面平稳后，用专用丁字尺测量液面空高。空高测量应进行两次，两次读数差大于1mm时需重测，取算术平均值为该点容量对应的空高。

如果油罐车为双进油口应分别测量液面空高，并取其测量平均值为该点容量的空高。

1.5.2在标称容量75%～100%范围内容量值的测量

①油罐标称容量在10000L以下（10000L），在标称容量为75%～100%范围内测量点不得少于10个；油罐标称容量在10000L以上测量点不得少于12个。

②在测量标称容量75%～100%范围内各测量点时，每次容量测定都要及时测量标准金属量器内水温tb和油罐内水温tg，并记录。按1.5.1之④的要求测量空高值并记录。

重复1.5.2之②步骤直到完成测量容量的100%的测量点，容量表的编制采用分段线性内插法，给出相应的空高（mm）所对应的容量值（L）。

2　测量模型

在检定汽车油罐车的标称容量时，20℃时容积计算：

式中：V20——注入油罐内的容积值，L；

Vb——标准金属量器20℃时容量值，L；

tb——标准金属量器内测的水温，℃；

β1——标准金属量器的体胀系数，为50×10-6℃-1；

βw——水在tb～tg范围内体胀系数，为2×10-4℃-1；

tg—— 油罐内测的水温，℃；

β2——油罐材料的线胀系数，为33×10-6℃-1。

3　不确定度来源分析

式中，灵敏系数分别为

4　测量不确定度评定

4.1空高测量引入的标准不确定度分量

使用石油专用丁字尺测量汽车油罐车罐空高，量程为1500mm，检定用丁字尺的读数误差限为±1mm，矩形分布，估计其不可靠性为10%，自由度为V=50。故不确定度为，同时规程要求测量两次取平均值，并且两者差不得大于1mm，估计其近似于正态分布，可利用极差法计算单次测量标准不确定度，极差系数C=1.13，自由度为V=50，两次测量平均值的不确定度为，由于重复性分量包含了人员测量、读数引入的不确定度分量，为避免重复计算，只计算影响量大的2su，舍弃1su。对于标称容量为14000L罐车，在12000L位置处液面为8.0L/mm，则得

4.2标准金属量器引入的标准不确定度分量

标准金属量器检定证书给出其扩展不确定度Ur=2.5× 10-4，正态分布，k=3，自由度为v=∞，则

4.3标准金属量器体胀系数引入的标准不确定度

标准金属量器体胀系数β1=50×10-6℃-1，矩形分布，估计其不可靠性为10%，自由度为v=50，则

4.4被检汽车油罐车体胀系数引入的标准不确定度

被检汽车油罐车体胀系数为β2=33×10-6℃-1，矩形分布，估计其不可靠性为10%，自由度为v=50，则

4.5水体胀系数引入的标准不确定度

水体胀系数的扩展不确定度为βw=2×10-4℃-1，矩形分布，估计其不可靠性为10%，自由度为v=50，则

4.6标准金属量器水温测量引入的标准不确定度

标准金属量器水温测量的温度计读数分辨率为tb=0.1℃，则不确定度区间半宽0.1℃，为矩形分布，自由度为v=50，则

4.7被检汽车油罐车水温测量的不确定度

被检汽车油罐车水温测量的温度计读数分辨率为tg=0.1℃，则不确定度区间半宽0.1℃，矩形分布，自由度为v=50，则

5　不确定度分量汇总

各标准不确定度分量汇总如表1所示：

表1　各标准不确定度分量汇总

6　合成标准不确定度

6.1合成标准不确定度

6.2合成标准不确定度自由度计算

Uncertainty analysis of tank cars capacity measurement

This paper analyzes and evaluates the measurement uncertainty of oil trunk volume measurement according to tank cars capacity （JJG133-2005） and evaluation and expression of uncertainty measurement （JJF1059.1-2012）.

Tank cars； capacity； uncertainty

TB9

A

1008-1151（2016）03-0055-02

2016-02-10

吴宇（1984-），男，广西壮族自治区计量检测研究院工程师，硕士，从事流量容量计量检测研究。