汽车排放气体测试仪检定装置计量标准技术报告.docx
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汽车排放气体测试仪检定装置计量标准技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称汽车排放气体测试仪检定装置
计量标准负责人
建标单位名称（公章）
填写日期
一、建立计量标准的目的（3）
二、计量标准的工作原理及其组成（3）
三、计量标准器及主要配套设备（4）
四、计量标准的主要技术指标（5）
五、环境条件（5）
六、计量标准的量值溯源和传递框图（6）
七、计量标准的重复性试验（7）
八、计量标准的稳定性考核（8）
九、检定或校准结果的测量不确定度评定（9）
十、检定或校准结果的验证（13）
十一、结论（14）
十二、附加说明（14）
-、建立计量标准的目的
开展汽车排放气体测试仪检定校准项目，服务地方，为环保事业提供计量支持。
二、计量标准的工作原理及其组成
原理：
根据JJG688-2007《汽车排放气体测试仪检定规程》提供的方法原理如下：
测试仪采用不分光红外法测量汽车排放气体中HC、CO和CO2的摩尔分数，采用电化学法和其他等效方法测量汽车排放气体中的02和NO的摩尔分数。
测试仪通常包括取样探头、水分离器、过滤器、检测器、数据处理系统、显示器件和控制调节装置。
检定校准方法是：
用气体标准物质，对探测器进行直接测量。
三、计量标准器及主要配套设备
计
量
标
准
器
名称
型号
测虽范囤
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
检定或校准机构
检定周期或复校间隔
CH.COsCO：
X0√M气体标准物质
GBW（E）060
785
C3Hs:
200.96×10'ε、C0ι0.523×10"∖
CO：
：
3.121XW
0：
：
0.312X1Of
^=1%02
CH.COsCO：
X0√M气体标准物质
GBW（E）060
785
CH:
965.21X10“、
C0:
2.413×10Λ
CO：
：
6・022XlOH
0：
：
5.287XlO^
^=1%02
CH.COsCO：
X0√M气体标准物质
GBW（E）060
785
CH:
1927.84X10"SCO：
4・856XioN
CO：
：
7.239×lθΛ
Oc:
10.867×IO'6
^=1%02
Cj⅛∖CO、CO：
X0√N,气体标准物质
GBW（E）060
785
C迪：
3212.56×10h
SCO:
8.023×10'∖CO：
：
12.115×lθ'.
Oc:
20.987X10“
i⅛l%02
NO/皿气体标准物质
WSBWO8003
9
303.79XE
42・0%02
NO/N：
气体标准物质
WSBWO8003
9
905.64×Iof
42・0%02
NO/N,气体标准物质
WSBWO8003
9
1812.04×10^
A2・0%A=2
NO/N?
气体标准物质
WSBWO8003
9
3008.52XlOf
A2・0%02
主
要配套设备
秒表
SE7-2
（0-l）h
MPE：
0.07s∕IOmin
绝缘电阻表
ZC25-3
（0-5OO）V
（0-500）MQ
1・0级
四、计量标准的主要技术指标
测量范围：
HC（O〜IoooO）XI（TnIol/mol、CO（O〜16）%、CO：
（0〜18）%、NO（O〜5000）×10^emol∕moK0：
（O-25）%
不确泄度：
气体标准物质：
U（HC）二LWg;Lr（M=I.Q%k=2;U（CO：
）^1.0⅜,k=^2∖U（NO）≡2.0%,A=2;U（（h）^l.0%,k=2.
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
（5〜40）°C
20°C
符合
2
湿度
≤85%H
50%RH
符合
3
大气压力
（86〜106）kPa
101.3kPa
符合
4
六.计量标准的量值溯源和传递框图
7.计量标准的重复性试验
选取一台常规的汽车排放气体测试仪，在检定条件下，用1#气体标准物质，连续等精度重复测量10次，各次测量值如下：
体
序号\
HC
质址浓度（X
IO^molZmol）
0：
质虽浓度（X
10'⅛ol∕mol）
CO
C0：
NO
质St浓度（X
10''mol∕mol）
质量浓度（X
10'⅛ol∕mol）
质fit浓度（X
10*'mol∕mol）
1
102
0.51
0.52
3」5
305
2
101
0.53
0.52
3」8
307
3
101
0.50
0.51
3」4
304
4
100
0.53
0.52
3」6
305
5
101
0.54
0.52
3」3
307
6
102
0.52
0.51
3」7
306
7
102
0.54
0.52
3」5
306
8
101
0.56
0.51
3」2
305
9
100
0.57
0.51
3」1
304
10
101
0.55
0.52
3」4
304
平均值
101.10
0.54
0.52
3」5
305.30
S
0.7379
0.0217
0.0052
0.0217
1.1595
测量重复性考核结果,重复性小于不确定度分析时重复性的不确定度，符合要求。
八、计量标准的稳定性试验
所使用的标准器为气体标准物质,有效期为一年,在有效期内使用,可不作稳定性考核
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度分析
1、概述
1.1测虽依据：
JJG688-2007《汽车排放气体测试仪》检左规程
1.2环境条件：
温度（5〜40）°C,相对湿度V85%。
1.3测虽标准：
气体标准物质，不确左度σ=（1.0〜2.0）%,k=2；
1.4被测对象：
汽车排放气体测试仪
1.5测量方法：
按照检左规程要求，在检泄过程中利用与彼检仪器测量气体相同种类的一系列标准气体对仪器的计量性能进行检定。
英中示值误差是仪器的一个重要指标，按检左规程规左计算示值误差有两种方法：
一种是绝对误差，另一种是相对误差。
我们规矩规程的要求分別对绝对误差或相对误差的扩展不确定度进行分析。
1.6评左结果的使用：
在符合上述条件的测量结果，一般可使用本不确左度的评泄结果。
2、数学模型
2.1示值绝对误差的计算公式
Δ=%-xt
△—示值误差
I—仪器3次读数的平均值
兀•一标准气体的标称值
2.2示值相对误差计算公式
δi='二"X100%
δl—示值相对误差
】一仪器3次读数的平均值
心一标准气体的标称值
3、输入量的标准不确定度评定
3.1输入量I标准不确左度主要是测量的不重复性带来的不确泄度，可用A方法评定，按上述1.5方法，用汽车排放气体测试仪测量一左摩尔分数的氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体和氮中一氧化氮标准气体，重复测量6次，得到测量列，并用贝塞尔公式计算单次测量的标准偏差SO单次测量的标准偏差为：
∑（^
H-1
实际测量时，取3次测量的平均值作为测量值，因此将3次平均值的标准偏差作为测量不重复性的标准不确定度，计算如下：
U（L）=S（X）=S£）
测量列及计算结果见下表
标准值
测量值
平均值
S
沁）
HC
（×10'6mol∕mol）
100.5
102
IOl
IOl
IOO
IOl
102
101.2
0.753
0.44
CO
（×10-2mol∕mol）
0.52
0.52
0.52
0.51
0.52
0.52
0.51
0.517
0.005
2
0.003
CO2（×102mol∕mol）
6.02
6.0
6.1
6.0
6.1
6.0
6.0
6.033
0.052
0.030
O2
（×10-2mol∕mol）
5.29
5.20
5.10
5.20
5.00
5」0
5」0
5.117
0.075
0.043
NO
（×10∙6mol∕mol）
303.8
305
307
304
305
307
306
305.7
1.211
0.70
实际检定中重复3次，其平均值引入的标准不确定度如下
U（HC）（X）=4.4×10
UiCO）M=3.0×IO'5%°2）G）=3.0xl（Γl
=4.3×IO'4
"mo©）=7.0x10“
3.2标准气体标准不确左度u（xs）,其主要来源于标准气体的左值不确左度，其中氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体相对扩展不确泄度为1%,氮中一氧化氮标准气体相对扩展不确定度为2%,k=2
M（ZyC）（XV）=100.5×IO^xl%∕2=5.0xIO」
Meo）（兀）=O∙52xlO-2X1%∕2=2.6x10-5
M（CO^（XV）=6.02×10^2×1%∕2=3.0x10—4
W（O）（Xy）=5.29×10^2×1%∕2=2.6×10^4
MiNOSXJ=303.8X10"X2%/2=3・0X1（T6
4、合成标准不确定度的评定
4.1不确宦度汇总
标准不确定度分量
不确定度来源
类型
标准不确泄度
灵敏系数
"〃C（X）
测疑的重复性变化
A
4∙4X1（Γ
1
UHC（Xx）
HC标准气体左值的不确定度
B
5.OXlO'7
-1
IiCOM
测量的重复性变化
A
3.OX1（Γ
1
ItCo（Xs）
CO标准气体左值的不确定度
B
2.6×10^δ
-1
uco2M
测量的重复性变化
A
3.0×10^ς
1
liCO2（Xs）
CO?
标准气体泄值的不确定度
B
3.0×10^ς
-1
IlOi（兀）
测量的重复性变化
A
4.3×10't
1
仏（兀）
O?
标准气体泄值的不确定度
B
2.6×10't
-1
IiNOM
测量的重复性变化
A
7.0XI（T
1
IiNOC（Xj
NO标准气体立值的不确定度
B
3.0×10^6
-1
4.2合成标准不确定度为
Ite（Δ）=λ∕w（⅞）2+h（x）2
ueUIC}（Δ）=7（4.4x1O^7）2+（5.O×1O^7）2=6.6x1O"7
UC（CO}（Δ）=7（3.0×1O^5）2+（2.6XlO'5）2=3.9×10-5
UiIeI（Δ）=J（3.0XlO"4）2+（3.0XlO-4）2=4.2×10^4
Mt,lfλl（Δ）=√（4.3XloT）2+（2.6XlO-4）2=5.1×10-4
UCIwI（Δ）=√（7.0×10^7）2+（3.0×10-6）2=3.1×1Of
4.2扩展不确左度的评定
U=k・mc（Δ）Λ=2
UiIlCi=2×（6.6×10'7）=1.3×10^6
Ug=2×（3.9×10-5）=7.8×10-5
U心）、l=2×（4.2×10^4）=8.4x10-4
^lOtI=2×（5.1x10∙4）=1.0×10"3
UiNo）=2×（3JX10"）=6.2×10"6
4.3汽车排放气体测试仪的示值相对误差的扩展不确龙度转二2）
UlHCgI=（1・3X1Of）一（IOoXlof）Xl00%=1.3%SCoT=（7.8×10-5）÷（0.52×1O-2）×1OO%=1.5%Ug=（8.4×10^4）÷（6.02×10-2）×100%=l.4%Ug}rel=（1.0x10-3）÷（5.29×10-2）×100%=1.9%U（No问=（8.4×10^4）÷（303.8Xlof）Xl00%=2.1%
5、测量结果的不确定度报告
汽车排放气体测试仪在各检左点示值误差测量结果为：
（mol/mol）
检定点
示值绝对误差
示值绝对误差不确左度（22）
示值相对误差
示值相对误差不确左度（E2）
HC
100.5XlO6
0.67XlO-6
1.3×10∙6
0.66%
13%
CO
0.52XlO2
-0.003XlO2
7.8×IO5
-0.64%
1.5%
CO2
6.02XlO2
O.O13×1O∙2
8.4×10∙4
0.22%
1.4%
O2
5.29XlO2
-0.17X10-2
LOXlO-3
-3.3%
1.9%
NO
303.8XlO6
1.9XlO6
6.2X10'
0.61%
2.1%
6、最佳测量能力
以上分析基本处于最佳测量状态，因此其最佳测量能力为
U¢0T==I∙5%*=2
UlCoMl=l・4%、k=2
如问=1.9%,"2
UlNOWl=2・l%、k=2
十、检定或校准结果的验证
选取一台汽车排放气体测试仪经3个相同准确度的标准汁量检立机构检立，结果如下:
判泄依据乎％（n二3）
检定点
Ylab
兀
Ys
∣‰-y
UIab
Iab
Fl
HC
100.5×
IO6
0.67X
ιo∙6
0.65X
io-6
0.66X
IO6
0.66×
IO6
0.01×
IO6
1.3×
IO6
1.0X
IO6
合格
CO
0.52XlO-2
-0.003
XlO2
-0.005
XlO2
-0.004
XlO-2
-0.004
XlO-2
0.001
Xio6
7.8×
IOS
6.2X
IO5
合格
CO2
6.02XlO-2
0.013
XlO2
0.014XlO2
0.012
XlO2
0.013
XlO2
O
8.4×
IO4
6.7X
IO-4
合格
O2
5.29XlO-2
-0.17X
IO2
-0.16X
IO-2
-0.18×
IO2
-0.17X
IO2
O
1.0×
IO3
0.8X
IO3
合格
NO
303.8×
IO6
1.9×
IO6
1.8X
10f,
1.8×
IO6
1.8×
IOh
0.1X
IO6
6.2×
Krl
5.0X
IO6
合格
在合成标准不确泄度范国之内，汽车排放气体测试仪检泄装置的测量不确定度得到验证。
卜一、结论
经验证•该装置的各项性能均达到JJG688-2007≪汽车排放气体测试仪》检左规程的要求，可以
开展汽车排放气体测试仪检立校准工作。
十二、附加说明
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