JJG 688-2007 汽车排放气体测试仪

中华人民共和国国家计量检定规程

JJG 688—2007

汽车排放气体测试仪

2007-08-02发布 2008-02-02实施

国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布

检定 规程

췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍

代替 JJG 688—1990

本规程经国家质量监督检验检疫总局于 2007年 8 月 2 日批准 , 并自2008年 2月 2 日起施行。

归口 单位 : 全国法制计量管理计量技术委员会

主要起草单位 : 广东省计量科学研究院

安徽省计量测试研究所

参加起草单位 : 佛山市南华仪器有限公司

北京市计量检测科学研究院

本规程委托全国法制计量管理计量技术委员会负责解释

本规程主要起草人 :

权小菁 (广东省计量科学研究院)

罗军 (广东省计量科学研究院)

李伟克 (安徽省计量测试研究所)

参加起草人 :

杨耀光 (佛山市南华仪器有限公司)

刘育 (北京市计量检测科学研究院)

目录

汽车排放气体测试仪检定规程

1 范围

本规程适用于汽车排放气体测试仪 (以下简称测试仪) 的首次检定、后续检定和使用中的检验 , 型式评价试验的相关项目可参照本规程执行。

2 引用文献

JJF 1001—1998 《通用计量术语及定义》

JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》

ISO 3930: 2000 (E) Instruments for measuring vehicle exhaustemissions GB 18285—2005 《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》

3 术语

3.1 示值允许误差的模 absolute value ofindication permissible error示值允许误差的绝对值。

3.2 零位漂移 zero drift

测试仪通入清洁空气时各通道在规定的时间内的零位变化。

3.3 示值漂移 indication drift

测试仪通入规定的标准气体时各通道在规定的时间内的示值变化。

4 概述

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 , 采用电化学法或其他等效方法测量汽车排放气体中 O2 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。

5 计量性能要求

5.1 测试仪测量范围、准确度等级及示值允许误差

测试仪摩尔分数测量范围、准确度等级及示值允许误差见表 1、表 2、表 3 和表 4。

表 1 00级测试仪测量范围及示值允许误差

表 1 (续)

表 2 0级测试仪测量范围及示值允许误差

表 3 Ⅰ 级测试仪测量范围及示值允许误差

表 3 (续)

表 4 Ⅱ 级测试仪测量范围及示值允许误差

5.2 测试仪分辨力

测试仪分辨力见表 5。

表 5 测试仪分辨力

5.3 零位漂移

测试仪 1 h 的零位漂移应不超过测量仪示值允许误差。

5.4 示值漂移

测试仪 1 h 的示值漂移应不超过测量仪示值允许误差。

5.5 重复性

00级测试仪各通道和 0级、Ⅰ 级测试仪的 NO、O2 通道示值重复性应不大于其示值

允许误差的模的 1/2; 0级、Ⅰ 级测试仪的 HC、CO、CO2通道和 Ⅱ 级测试仪各通道示值重复性应不大于示值允许误差的模的 1/3。

5.6 响应时间

CO、 HC和 CO2通道 : 不大于 8 s (00级和 0级)、不大于 12 s ( Ⅰ 级和 Ⅱ级) ; O2通道 : 不大于 12 s; NO通道 : 不大于 15 s。

6 通用技术要求

6.1 外观

6.1.1 测试仪应有下列标志 : 测试仪名称、型号、编号、制造厂名 (或商标)、 出厂日期和电源电压、制造计量器具许可证号和丙烷/正己烷当量系数 (P.E.F)。

6.1.2 外观不应有明显的机械损伤 , 通电后测试仪显示屏应显示清晰 , 各调节旋钮、按键和开关均能正常工作 , 无松动现象。 电缆线的接插件应接触良好。

6.2 绝缘电阻

对于使用交流电源供电的测试仪 , 电源线的相、 中线与机壳间绝缘电阻在试验电压为 500V 时应大于 20 MΩ。

7 计量器具控制

计量器具控制包括 : 首次检定、后续检定和使用中检验。

7.1 检定条件

7.1.1 检定环境条件

7.1.1.1 环境温度 : 5℃ ~40℃。

7.1.1.2 环境相对湿度 : ≤85%。

7.1.1.3 供电电源 : 额定电压 220V±22V; 频率 50 Hz±1Hz。

7.1.1.4 环境大气压 : 86kPa~106kPa。

7.1.2 检定用设备

7.1.2.1 检定用标准物质和设备通用要求

标准气体应具有国家质量监督检验检疫总局批准的标准物质证书 , 并具备有效证书。

测量仪器必须经计量检定部门检定合格 , 并具备有效证书。

7.1.2.2 标准气体

应符合附录 A 的规定。

7.1.2.3 秒表

分辨力不大于 0.1 s。

7.1.2.4 绝缘电阻测试仪

输出电压 500V, 准确度 10级。

7.1.2.5 用计算机编程进行数据采集 , 用时间数值曲线进行分析得到响应时间数据。数据采集的时间间隔不大于 1s。

7.2 检定项目和检定方法

表 6 检定项目一览表

7.2.1 外观及通电检查

通过目测和功能操作进行。

7.2.2 示值允许误差

7.2.2.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪。

7.2.2.2 预热完成后启动气泵 , 调好测试仪的零位后将气泵关闭。

7.2.2.3 向测试仪通入符合附录 A表 A1中规定的 4号标准气体 , 调整测试仪的示值 ,使其与标准气体的标称值相符。

7.2.2.4 依次向测试仪通入符合附录 A表 A1中规定的 1号、2号、3号和 4号标准气体 , 待示值稳定后 , 记录测试仪相应示值。共测量 3次。

7.2.2.5 按公式 (1) 和 (2) 计算示值误差。

Δi =xdi - xs (1)

式中 : Δi— 第i检定点的示值绝对误差 ;

xdi— 第i检定点 3次测量结果的平均值 ;

xs— 标准气体的标称值 ;

δi— 第i检定点的示值相对误差。

7.2.3 零位漂移和示值漂移

7.2.3.1 测试仪完成预热后启动气泵 , 通入清洁的空气。对测试仪进行零位调整后 ,记录测试仪相应示值。

7.2.3.2 关闭气泵 , 向测试仪通入符合附录 A 表 A1 中规定的 3 号标准气体。 待示值稳定后 , 记录测试仪相应示值。

7.2.3.3 重新启动气泵 , 使测试仪继续运行。每隔 15 min记录 1次零位示值和通入标准气体时测试仪示值。零位示值应在开泵时读取 , 通入标准气体时应先关闭气泵。

7.2.3.4 按公式 (3) 计算 HC、CO、CO2、NO 零位漂移的绝对误差 , 按公式 (4) 计

算 O2零位漂移的相对误差。按公式 (5) 和 (6) 计算各通道示值漂移的绝对误差和示值漂移的相对误差。

ΔZj =Zj -Z0 (3)

式中 : ΔZj— 第 j次零位漂移的绝对误差 ;

Zj— 第 j次的零位示值 ;

Z0— 检定开始时的零位示值。

式中 : δZj— 第 j次的零位漂移的相对误差。

ΔSj = (Mj -Zj) - (M0 -Z0) (5)

式中 : ΔSj— 第 j次示值漂移的绝对误差 ;

Mj— 第 j次通入标准气体时测试仪的示值 ;

M0— 检定开始时 , 通入标准气体时测试仪的示值。

式中 : δSj— 第 j次示值漂移的相对误差。

7.2.4 重复性

7.2.4.1 启动气泵 , 通入清洁的空气 , 对测试仪进行零位调节。

7.2.4.2 关闭气泵。通入按附录 A表 A1规定的 1 号标准气体 , 待示值稳定后 , 记录测试仪相应示值。重复上述操作 6次。

7.2.4.3 按公式 (7) 和 (8) 计算重复性。

式中 : sA— 重复性 (以实验标准偏差表示) ;

xi— 第i次通入标准气体时的示值 ;

x— 6次测量值的算术平均值 ;

n— 检定的次数 , n= 6。

式中 : sa— 重复性 (以相对标准偏差表示)。

7.2.5 响应时间

7.2.5.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行调零和示值调整。用流量计测量测试仪的采样流量。

7.2.5.2 如图 1所示 , 连接标准气体钢瓶、减压阀、节流阀、流量计、三通接头、气袋及 5米采样管等。开启标准气体钢瓶的阀门 , 先给电磁阀通电 , 再启动气泵。调节流量计的节流阀 , 使通入的标准气体的流量能够维持图 1 中的气囊不要处于真空 , 也不要充盈。待测试仪示值稳定后 , 记下各通道的示值。 断开电磁阀电源 , 使清洁空气通入测

试仪 , 调零。重新打开钢瓶阀门 , 然后给电磁阀通电 , 使标准气体进入测试仪。 同时 ,用秒表分别测量从电磁阀接通至测试仪各通道的示值达到其稳定值的 90%时的时间间隔。记录秒表的读数。

图 1 响应时间检定装置

1—标准气体钢瓶 ; 2—减压阀 ; 3—节流阀 ; 4—流量计 ; 5—气囊 ;

6—三通接头 ; 7—二位三通电磁阀 ; 8—5米采样管 ; 9—测试仪

7.2.5.3 重复 7.2.5.2 的操作 2次 , 并计算 3次测量结果的算术平均值。

7.2.6 绝缘电阻测定

对于直接使用交流电供电的测试仪 , 使测试仪处于非工作状态 , 电源开关置于接通位置。用绝缘电 阻表 在测 试仪 电源 插头 的相、 中线 端与 机壳 或保 护接 地端 之间 施加500V直流电压 , 稳定 5 s后测量测试仪的绝缘电阻值。

7.3 检定结果的处理

经检定合格的测试仪 , 发给检定证书 ; 检定不合格的测试仪 , 发给检定结果通知书 , 并注明不合格项目。

7.4 检定周期

汽车排放气体测试仪的检定周期一般不超过一年。在此期间内 , 测试仪经修理后按首次检定规定进行。

附录 A

标准气体及其标称值要求

A.1 标准气体应具有国家质量监督检验检疫总局批准的标准物质证书 , 并应在有效期内使用。

A.2 标准气体含量采用摩尔分数表示。标准气体中某一组分气体的物质的量与标准气体中各组分物质的量的总和之比即为标准气体中该组分气体的摩尔分数。其量纲为 1,通常用 “%或 × 10-2”、“× 10-6” 表示。

标准气体配制的标称值的变化范围应不超过表 A.1、表 A.2、表 A.3所规定标准值的 ±15%。

A.3 按照检定规程对测试仪的计量性能规定 , 要求氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体的标称值的扩展不确定度应不大于 1% , 氮中一氧化氮标准气体的扩展不确定度应不大于 2%。

A.4 示值允许误差、重复性和示值漂移检定用标准气体的标准值见表 A.1, 按照实际需要可以配制成单组分标准气体或多组分标准气体 , 但不允许气体之间发生反应。

表 A.1 示值允许误差、重复性和示值漂移检定用标准气体的标准值

A.5 测试仪响应时间检定用标准气体见表 A.2。

表 A.2 响应时间检定用标准气体的标准值

A.6 进行丙烷/正己烷当量系数 (P.E.F) 试验时采用的标准气体见表 A.3。

表 A.3 丙烷/正己烷当量系数 (P.E.F) 试验用标准气体的标准值

A.7 检定过程中对测试仪调零应按照实际需要采用纯度不低于 99.99%的高纯氮气、含氧量为 (20.9%±0.1%) 的配制空气或清洁空气。

附录 B

汽车排放气体测试仪检定记录

送检单位 : 仪器名称 :

型号规格 : 制造 厂 :

出厂编号 : 环境温度 : ℃ 相对湿度 : %

测试仪的丙烷/正己烷当量系数 (P.E.F) :

检定结论 :

1 外观

2 示值误差

3 稳定性

4 重复性

5 响应时间

6 绝缘电阻 : MΩ

检定员 : 核验员 : 检定日期 :

附录 C

检定证书内页格式

附录 D

检定结果通知书内页格式

不合格项目 :

附录 E

型式评价相关项目的试验方法

E.1 非被测气体的干扰影响试验

E.1.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪。启动气泵 , 通入清洁的空气进行调零。

E.1.2 关闭气泵 , 从测试仪标准气体入口通入非被测干扰标准气体 , 测试仪测量标准气体的时间不少于 1 min, 记录测试仪各通道的示值。

E.1.3 用导管将含饱和水蒸气的热空气发生器的出口和测试仪进气口连接起来 , 然后开泵 , 抽入含饱和水蒸气的热空气 , 测试仪测量热空气的时间不少于 1 min, 记录测试仪各通道的示值。

E.2 测试仪取样系统的气密性试验

E.2.1 按图 E.1所示连接好测量系统 , 启动气泵 , 并使电磁阀处于导通状态 , 待压力表的示值超过 -11.768kPa时再关闭气泵和电磁阀。压力表的示值稳定后 , 记录示值。 5 min后再读取压力表的示值 , 计算压力表两次示值之差。

图 E.1 排气取样系统的气密性试验装置

E.3 流量敏感性试验

E.3.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行调零和示值调整。

E.3.2 按产品标准的 规定 选择 标准 气体。 如图 E.2 所示 , 连接 标准 气体 钢瓶、减压阀、节流阀、三通接头、气囊和流量计 , 并用导管将流量计的出口与测试仪取样口连接起来。

E.3.3 打开钢瓶的阀门 , 关闭测试仪气泵 , 使标准气体流入气囊。待气囊内有标准气体但不充满时重新开泵。

E.3.4 调节流量计上的节流阀 , 使标准气体的流量为 4 L/min, 并注意调节标准气体进入气囊的流量 , 使气囊始终保持有标准气体但不充满的状态。 待测试仪示值稳定后 ,记录其示值。

E.3.5 调节流量计上的节流阀 , 使标准气体的流量为 2 L/min, 并注意调节标准气体进入气囊的流量 , 使气囊始终保持有标准气体但不充满的状态。 待测试仪的示值稳定后 , 记录其示值。

E.3.6 重复 E.3.4和 E.3.5 的操作 2次。记录 3次数据。

E.3.7 按公式 E.1 和 E.2计算测试仪示值变化量。

Δf = x4L - x2L (E.1)

式中 : Δf— 流量敏感性的绝对变化量 ;

δf— 流量敏感性的相对变化量 ;

x4L—4 L/min流量时的 3次测量结果的平均值 ;

x2L— 2 L/min流量时的 3次测量结果的平均值。

图 E.2 流量敏感性检定和样气低流量警告指示试验装置

1—标准气体钢瓶 ; 2—减压阀 ; 3—节流阀 ; 4—气囊 ;

5—三通接头 ; 6—流量计 ; 7—被测测试仪

E.4 样气低流量警告指示试验

E.4.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪。

E.4.2 使用图 E.2 中的试验装置 , 将流量计上的节流阀开到最大 , 并注意使气囊始终保持有标准气体但不充满的状态 , 测试仪处于开泵状态。待测试仪示值稳定后 , 记录测试仪示值。

E.4.3 调节流量计上的节流阀 , 逐渐减小标准气体进入测试仪的流量 , 直到测试仪各通道的示值与 E.4.2相应示值之差等于该通道的示值允许误差的模的 1/2时 , 停止调节。检查样气低流量警告指示是否出现。

E.4.4 使标准气体的流量恢复到 E.4.2 时的大小 , 然后再调节流量计上的节流阀 , 逐渐减小标准气体的流量 , 同时进行响应时间检定 , 直到测试仪各通道的响应时间大于测试仪产品标准的规定值时停止调节。检查样气低流量警告指示是否出现。

E.5 HC气体的残留物

E.5.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 调节测试仪零位。

E.5.2 用测试仪对车辆的排气取样 , 取样时间不少于 5 min, 车辆的排气应含有约 5× 10-2 的 CO 和 600×10-6 ~700×10-6 的 HC。

E.5.3 取样后立即将取样探头放置在清洁的空气中 , HC示值尚未回落到 20×10-6时 ,检查测试仪是否能自动锁定 , 终止 测量 , 并观 察测 试仪 的 HC示值 最终 是否 能回 落到20×10-6 以下。对 00级测试仪 , 记录 HC示值回落到 20×10-6所需时间。

E.5.4 HC的示值回落到 20×10-6 以下后 , 向测试仪通入符合附录 A表 A.1 中规定的标准气体 , 记录测试仪示值。

E.5.5 按公式 E.3 和 E.4计算测试仪示值误差。

Δi =xdi - xs (E.3)

(E.4)

式中 : Δi— 第i试验点的示值绝对误差 ;

δi— 第i试验点的示值相对误差 ;

xdi— 第 i试验点 3次测量结果的平均值 ;

xs— HC标准气体的标准值。

E.6 丙烷/正己烷当量系数 (P.E.F) 试验

E.6.1 接通电源 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行调零和示值调整。

E.6.2 分别向测试仪通入附录 A 中规定的高低浓度的两种丙烷标准气体 , 记录测试仪的相应示值。

E.6.3 按公式 E.5计算这两种丙烷标准气体在被测测试仪上的正己烷当量标称值。

Ii =xspi × (P.E.F) (E.5)

式中 : Ii— 丙烷标准气体的正己烷当量标称-6值 , × 10-6 , i= 1, 2 ;

P.E.F— 测试仪上标明的丙烷/正己烷当量系数。

E.6.4 按公式 E.6计算通入两种丙烷标准气体时测试仪的绝对示值误差。

Δpi =xpi - Ii (E.6)

式中 : Δpi— 通入丙烷标准气体时测试仪的绝对示值误差 , × 10-6 , i= 1, 2;

xpi— 通入丙烷标准气体时测试仪的示值 , × 10-6 , i= 1, 2。

Δhi =xhi - xshi (E.7)

式中 : Δhi— 通入正己烷标准气体时测试仪的绝对示值误差 , × 10-6 , i= 1, 2;

xhi— 通入正己烷标准气体时测试仪的示值 , × 10-6 , i= 1, 2;

xshi— 正己烷标准气体的标称值 , × 10-6 , i= 1, 2。

标准气体时的绝对示值误差之差。

ΔΔ =Δpi -Δhi (E.8)

式中 : ΔΔ— 测试仪通入丙烷标准气体时的绝对示值误差与通入相应正己烷标准气体时的绝对示值误差之差 , i= 1, 2。

E.7.1 测试仪保持不通电的状态 , 在试验条件下放置 2 h 以上 , 直到测试仪达到热平衡为止。

E.7.2 按测试仪产品标准的规定 , 对测试仪进行预热、调零和示值调整。然后至少再断电 6 h。

E.7.3 接通测试仪电源 , 记录从电源接通到测试仪预热完成后可以开始测量的时间间隔。预热完成后检查测试仪是否有不能进入测量状态或不能显示示值的情况。在尚未完成预热时 , 检查 00级、0级和 Ⅰ 级测试仪是否能锁定测量功能并且不显示示值。

E.7.4 预热完成后 , 立即记录测试仪的零位示值。 然后向测试仪通入符合附录 A 表A.1 中的 1号标准气体 , 记录测试仪各通道的相应示值。

E.7.5 预热完成后 2 min、5 min、15 min时重复上述操作各 1次。

E.7.6 记录上述四次试验中各通道的零位示值和通入标准气体时的示值。

E.7.7 按公式 E.9和 E.10计算各通道零位漂移的绝对误差和相对误差 , 按公式 E.11和 E.12计算各通道的示值漂移的绝对误差和相对误差。

ΔZj =Zj -Z0 (E.9)

Z0—试验开始时的零位示值。

(E.10)

ΔSj = (Mj -Zj) - (M0 -Z0) (E.11)

Mj— 第 j次通入规定的各标准气体时测试仪的示值 ;

M0—试验开始时 , 通入规定的各标准气体时测试仪的示值。

E.8 电源电压变动试验

E.8.1 将测试仪置于 50 Hz, 220V±2V 的电源下 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行调零和示值调整。

E.8.2 向测试仪通入符合附录 A 中规定 3号的标准气体 , 记录测试仪的相应示值。

E.8.3 在继续通入标准气体的情况下将电源电压调节到 198V±2V, 记录测试仪的相应示值。

E.8.4 在继续通入标准气体的情况下将电源电压调节到 242V±2V, 记录测试仪的相

应示值。

E.8.5 按公式 E.13和 E.14计算测试仪示值误差。

Δ=x′- x220V (E.13)

(E.14)

式中 : Δ— 电压变动后示值变化的绝对变化量 ;

x′— 电压变动后测试仪示值 ;

x220V — 电源电压为 220V 时测试仪示值 ;

δ— 电压变动后示值变化的相对变化量。

E.9 温度试验

E.9.1 将测试仪分别置于 5℃和 40℃环境下 4 h后 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行预热、调零。

E.9.2 向测试仪通入符合附录 A表 A.1 中规定的 4号标准气体 , 调整测试仪的示值 ,使其与标准气体的标称值相符。

E.9.3 依次向测试仪通入符合附录 A表 A.1 中规定的 1号、2号、3号和 4号标准气体 , 并记录测试仪相应示值 , 共测量 3次。

E.9.4 按公式 E.3 和 E.4计算测试仪示值误差。

E.10 湿热试验

E.10.1 将测试仪分别置于 40℃、85%RH 的环境下 4 h后 , 按测试仪说明书规定的时间预热测试仪 , 对测试仪进行预热、调零。

E.10.2 向测试仪通入符合附录 A 表 A.1 中规定 4 号标准气体 , 调整测试仪的示值 ,使其与标准气体的标称值相符。

E.10.3 依次向测试仪通入符合附录 A表 A.1 中规定的 1号、2号、3号和 4号标准气体 , 并记录测试仪相应示值 , 共测量 3次。

E.10.4 按公式 E.3 和 E.4计算测试仪示值误差。

附录 F

汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度分析示范报告

F.1 测量方法

按照检定规程要求 , 在检定过程中利用与被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。其中示值误差是仪器的一个重要指标 , 按检定规程规定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。我们根据规程的要求分别对绝对误差或相对误差的扩展不确定度进行分析。

F.2 数学模型

F.2.1 示值绝对误差计算公式

Δ=x- xs (F.1)

式中 : Δ— 示值误差 ;

x— 仪器 3次读数的平均值 ;

xs— 标准气体的标称值。

F.2.2 示值相对误差计算公式

(F.2)

式中 : δi— 示值相对误差 ;

F.3 示值误差的方差公式及灵敏系数

u(Δ) =c2 (x) ·u2 (x) + c2 (xs) ·u2 (xs) c(x) = 1

c(xs) = - 1

u(Δ) =u2 (x) + u2 (xs)

F.4 计算示值误差的扩展不确定度

F.4.1 仪器测量值的标准不确定度分量 u(x) 的分析及计算

用氮中丙烷标准气体、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检定汽车排放气体测试仪的示值误差 , 按规程要求需要计算绝对误差和相对误差 , 为计算方便我们以氮中丙烷标准气体、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各一个浓度的标准气体检定仪器为例。

汽车排放气体测试仪测量值的不确定度分量包括测量重复性的标准偏差和读数分辨力的量化误差。

F.4.1.1 测量重复性引入的标准不确定度 u1 (x)

用汽车排放气体测试仪测量一定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 , 测得数据见表 F.1:

表 F.1 测量结果

sn-1(HC) = 0.82× 10-6

sn-1(CO) = 5.2 × 10-5

sn-1(CO2) = 5.2 × 10-4

sn-1(O2) = 7.5 × 10-4

sn-1(NO) = 1.2 × 10-6

检定规程规定实际检定中重复测量 3次 , 取其平均值 , 所以 :

u1(HC) (x) =sn-1(HC) / 3 = 0.82×10-6/ 3 = 0.47× 10-6 u1(CO) (x) =sn-1(CO) / 3 = 5.2×10-5/ 3 = 3.0 × 10-5

u1(CO2) (x) =sn-1(CO2) / 3 = 5.2×10-4/ 3 = 3.0 × 10-4 u1(O2) (x) =sn-1(O2) / 3 = 7.5×10-4/ 3 = 4.3 × 10-4

u1(NO) (x) =sn-1(NO) / 3 = 1.2×10-6/ 3 = 6.9 × 10-7 F.4.1.2 仪器读数分辨力引入的标准不确定度 u2 (x)

仪器测量 HC, CO, CO2 , O2 , NO 时读数的最小值分别为 : HC, 1× 10-6 ; CO, 0.01× 10-2 ; CO2 , 0.1× 10-2 ; O2 , 0.1× 10-2 ; NO, 1× 10-6 , 则其引起的标准不确定度为 :

u2(HC) (x) = 0.29× 1 × 10-6 = 2.9 × 10-7

u2(CO) (x) = 0.29× 0.01× 10-2 = 2.9 × 10-5

u2(CO2) (x) = 0.29× 0.1 × 10-2 = 2.9 × 10-4

u2(O2) (x) = 0.29× 0.1 × 10-2 = 2.9 × 10-4

u2(NO) (x) = 0.29× 1 × 10-6 = 2.9 × 10-7 F.4.1.3 仪器测量值的标准不确定度 u(x)

u2(HC) (x) = (0.47× 10-6) 2 + (2.9 × 10-7) 2 = 3.05× 10-12

u(HC) (x) = 0.55× 10-6

u2(CO) (x) = (3.0 × 10-5) 2 + (2.9 × 10-5) 2 = 1.74× 10-9

u(CO) (x) = 4.2 × 10-5

u2(CO2) (x) = (3.0 × 10-4) 2 + (2.9 × 10-4) 2 = 1.7× 10-7

u(CO2) (x) = 4.1 × 10-4

u2(O2) (x) = (4.3 × 10-4) 2 + (2.9 × 10-4) 2 = 2.7× 10-7

u(O2) (x) = 5.2 × 10-4

u2(NO) (x) = (6.9 × 10-7) 2 + (2.9 × 10-7) 2 = 5.6 × 10-13

u(NO) (x) = 7.5 × 10-7

F.4.2 u(xs) 标准气体标称值的标准不确定度

标准气体是由国家标准物质研究中心定值 , 其中氮中 C3 H8标准气体、氮中 CO 标准气体、氮中 CO2标准气体、氮中 O2标准气体相对扩展不确定度为 1% , 氮中 NO标准气体相对扩展不确定度为 2%。正态分布 , k=3。

u(HC) (xs) = 110× 10-6 ×1%/3= 3.7× 10-7 u(CO) (xs) = 0.50× 10-2 ×1%/3= 1.7× 10-5

u(CO2) (xs) = 6.0 × 10-2 ×1%/3= 2.0 × 10-4

u(O2) (xs) = 5.0 × 10-2 ×1%/3= 1.7× 10-4 u(NO) (xs) = 316× 10-6 ×2%/3= 2.2 × 10-6

F.5 标准不确定度分量一览表

标准不确定度分量一览表见表 F.2。

表 F.2 标准不确定度分量一览表

表 F.2 (续)

F.6 合成标准不确定度

uc(CO2) (Δ) = (4.2 × 10-4 ) 2 + (2.0 × 10-4 ) 2 = 4.7 × 10-4

uc(O2) (Δ) = (5.2 × 10-4 ) 2 + (1.7 × 10-4 ) 2 = 5.5 × 10-4

uc(NO) (Δ) = (7.5 × 10-7 ) 2 + (2.2 × 10-6 ) 2 = 2.3 × 10-6 F.7 汽车排放气体测试仪的示值绝对误差的扩展不确定度

U = k·uc(Δ) k= 2

U(HC) = 2 × (6.6 × 10-7 ) = 1.3 × 10-6 U(CO) = 2 × (4.5 × 10-5 ) = 0.9 × 10-4 U(CO2) = 2 × (4.7 × 10-4 ) = 9.4 × 10-4 U(O2) = 2 × (5.5 × 10-4 ) = 1.1 × 10-3 U(NO) = 2 × (2.3 × 10-6 ) = 4.6 × 10-6

F.8 汽车排放气体测试仪的示值相对误差的扩展不确定度

U(HC) rel = (1.3 × 10-6 ) ÷ (112× 10-6 ) × 100% = 1.2% U(CO) rel = (0.9 × 10-4 ) ÷ (0.50× 10-2 ) × 100% = 1.8%

U(CO2) rel = (9.4 × 10-4 ) ÷ (6.0 × 10-2 ) × 100% = 1.6% U(O2) rel = (1.1 × 10-3 ) ÷ (5.0 × 10-2 ) × 100% = 2.2% U(NO) rel = (4.6 × 10-6 ) ÷ (316× 10-6 ) × 100% = 1.4%