JJF 1835-2020 机动车尾气遥感检测系统校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 8 3 52 0 2 0机动车尾气遥感检测系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rR e m o t eS e n s i n gM e a s u r e m e n tS y s t e m so fV e h i c l eE x h a u s t 2 0 2 0-0 7-0 2发布2 0 2 1-0 1-0 2实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局机动车尾气遥感检测系统校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rR e m o t eS e n s i n gM e a s u r e m e n t S y s t e m so fV e h i c l eE x h a u s tJ J F1 8 3 52 0 2 0 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:北京市计量检测科学研究院安徽宝龙环保科技有限公司 参加起草单位:山西省计量科学研究院广东胜霏尔环境科技有限公司深圳市安车检测股份有限公司杭州博测检测科技有限公司 本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会负责解释J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局 本规范主要起草人:刘 育(北京市计量检测科学研究院)刘嘉靖(北京市计量检测科学研究院)洪顺坤(安徽宝龙环保科技有限公司)参加起草人:白 敏(山西省计量科学研究院)郑志强(广东胜霏尔环境科技有限公司)潘国飞(深圳市安车检测股份有限公司)王 晖(杭州博测检测科技有限公司)J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)3.1 遥感检测法(1)3.2 机动车尾气(1)3.3 不透光度(1)3.4 标准减光片(1)3.5 背景值(1)4 概述(1)5 计量特性(2)5.1 尾气测量装置(2)5.2 测速装置(2)5.3 道路坡度测量装置(2)5.4 气象参数测量装置(3)6 校准条件(3)6.1 环境条件(3)6.2 校准标准器及其他设备(3)7 校准项目及校准方法(4)7.1 气体测量装置(4)7.2 不透光度测量装置(6)7.3 测速装置(7)7.4 道路坡度测量装置(8)7.5 气象参数测量装置(8)8 校准结果表达(1 0)8.1 校准数据处理(1 0)8.2 校准结果的不确定度评定(1 0)8.3 校准证书(1 0)9 复校时间间隔(1 0)附录A 标准气体及其浓度要求(1 1)附录B 机动车尾气遥感检测系统校准记录(1 2)附录C 机动车尾气遥感检测系统校准证书内页格式(1 5)附录D 机动车尾气遥感检测系统的示值误差校准不确定度评定示例(1 6)J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局引 言本规范以J J F1 0 7 1 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 5 9.1 测量不确定度评定与表示为基础性系列规范进行制定。本规范主要参考H J8 4 5 在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)、J B/T1 1 9 9 6 机动车尾气遥测设备 通用技术要求编制而成。本规范为首次发布。J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局机动车尾气遥感检测系统校准规范1 范围本规范适用于机动车尾气遥感检测系统的校准。2 引用文件本规范引用了下列文件:H J8 4 5 在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)J B/T1 1 9 9 6 机动车尾气遥测设备 通用技术要求凡是注日期的引用文件,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 遥感检测法 r e m o t es e n s i n gm e t h o d利用光学原理远距离感应测量行驶中机动车尾气浓度的方法。来源:H J8 4 52 0 1 7,3.2,有修改3.2 机动车尾气 V e h i c l ee x h a u s t机动车排气管排放出的气态污染物和颗粒物,在本规范中指C O、C O2、HC、NO和颗粒物。3.3 不透光度 o p a c i t y从光源发出的光穿过机动车排气烟羽到达仪器光接收器的光通量吸收百分比,一般用符号N表示。来源:H J8 4 52 0 1 7,3.8,有修改3.4 标准减光片 s t a n d a r dr e d u c i n g l i g h td i mm e r一种用物理的方法按照规定的比例阻挡光通过的标准器,该比例值为标准减光片的不透光度。3.5 背景值 b a c k g r o u n dv a l u e在遥感检测机动车尾气前的环境气体状态,指环境本底值。4 概述机动车尾气遥感检测系统(以下简称遥测系统)是在一定的气象条件和道路坡度的情况下,利用遥感的方法对在规定的速度范围内行驶的机动车进行尾气检测的测量系统。它可以在不影响机动车正常行驶的情况下测量道路上机动车的尾气量值。其工作原理是:遥测系统主机发射出光束,当机动车通过时,尾气对光束产生干扰,接收端接收到的光的光谱、强度等特征会发生变化,这种变化可以反映被测量尾气的浓度或者不透光度的变化。目前遥测系统采用的光源有激光、红外线热辐射光、紫外光及黄绿光。1J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局遥测系统主要由尾气测量装置(一般包含气体测量装置和测量颗粒污染物的不透光度测量装置,也可只有其中一种)、测速装置、道路坡度测量装置、气象参数测量装置、车辆号牌识别系统、控制管理计算机系统等组成。其使用方式分为以下三种:水平移动式遥感检测系统、水平固定式遥感检测系统、垂直固定式遥感检测系统。5 计量特性5.1 尾气测量装置5.1.1 气体测量装置5.1.1.1 气体测量装置的测量范围及最大允许误差,一般符合表1给出的要求。表1 气体测量装置的测量范围及最大允许误差序号校准项目测量范围静态测量绝对最大允许误差相对最大允许误差动态测量相对最大允许误差1C O的摩尔分数(01 0)1 0-20.2 51 0-21 0%1 5%2C O2的摩尔分数(01 6)1 0-20.2 51 0-21 0%1 5%3HC的摩尔分数(02 0 0)1 0-61 01 0-61 0%1 5%(050 0 0)1 0-61 0 01 0-61 0%1 5%4NO的摩尔分数(050 0 0)1 0-65 01 0-61 0%1 5%5.1.1.2 气体测量的重复性:C O、C O2、HC、NO为静态测量误差绝对值的1/2。5.1.2 不透光度测量装置5.1.2.1 不透光度测量装置的测量范围及最大允许差一般符合表2的要求。表2 不透光度测量装置的测量范围及最大允许误差序号校准项目测量范围最大允许误差1不透光度01 0 0%2.0%5.1.2.2 不透光度测量的重复性一般不大于1%。5.2 测速装置测速装置的测量范围及示值误差,一般符合表3给出的要求。表3 测速装置的测量范围及最大允许误差序号校准项目测量范围最大允许误差1速度(51 0 0)k m/h2.0k m/h2加速度(-22)m/s20.3m/s25.3 道路坡度测量装置道路坡度测量装置的测量范围及最大允许误差,一般符合表4给出的要求。2J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表4 道路坡度装置的测量范围及最大允许误差序号校准项目测量范围最大允许误差1坡度-1 5.0 1 5.00.55.4 气象参数测量装置气象参数测量装置的测量范围及最大允许误差,一般符合表5给出的要求。表5 气象参数测量装置的测量范围及最大允许误差序号校准项目测量范围最大允许误差绝对最大允许误差相对最大允许误差1温度(-3 05 0)1 2相对湿度5.0%9 5%3.0%F S3大气压力(7 01 0 6)k P a 5.0%4风速(0.52 0)m/s 1 0.0%注:本规范中的计量特性不作合格判定,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(54 5)。6.1.2 环境相对湿度:8 0%。6.1.3 供电电源:电压(2 2 02 2)V;频率(5 01)H z。6.1.4 大气压:(7 01 0 6)k P a。6.1.5 风速:(02 0)m/s。6.2 校准标准器及其他设备6.2.1 标准物质气体标准物质包括氮中C O、C O2、C3H8、NO及氮中1,3-丁二烯,其标准气体摩尔分数的相对扩展不确定度Ur e l=2%(k=2)。气体标准物质的摩尔分数见附录A,具体配制的标称值的变化范围应不超过表A.1、表A.2所规定标准值的3%。标准气体的摩尔分数见附录A中的表A.1和表A.2,其分别适用于不同遥测系统,使用时根据被校准遥测系统来选择。不透光度检测用标准器:标准减光片。标准减光片不透光度值约为1 0%、2 0%、3 0%、4 0%、5 0%。标准减光片在(3 2 07 8 0)n m波长范围内,扩展不确定度应不大于0.6%(k=2)。6.2.2 标准仪器设备及辅助装置校准用标准仪器设备及辅助装置见表6。3J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表6 校准用标准仪器设备及辅助装置序号校准用标准仪器设备及辅助装置主要性能指标及功能1标准速度计速度 测量范围:(51 0 0)k m/h 最大允许误差:1.0%加速度 测量范围:(-66)m/s2 最大允许误差:0.1m/s22标准环境测试仪温度 测量范围:(-3 05 0)最大允许误差:0.1相对湿度 测量范围:09 5%最大允许误差:5%大气压力 测量范围:(7 01 0 6)k P a 最大允许误差:0.2k P a3风速仪 测量范围:(02 0)m/s 最大允许误差:0.5m/s4标准电子水平尺 测量范围:(-1 51 5)最大允许误差:0.1 5气体静态校准辅助装置 盖关闭时间:小于5 0m s 端盖关闭吸合力:大于3 6N6气体动态校准辅助装置 气体流量范围:(08 0)L/m i n 气体流量控制误差:1.5%F S 光闸开关时间:小于3 0m s7 校准项目及校准方法7.1 气体测量装置7.1.1 气体测量装置示值误差静态校准7.1.1.1 接通气体测量装置电源,按照说明书规定的时间预热,预热完成后,对其光路进行调整,使气体测量装置达到厂家说明书规定的工作要求状况。7.1.1.2 在气体测量装置的所有准备工作完成后且不影响原气体测量装置光路的情况下,将气体校准辅助装置(此时气体校准辅助装置端盖处于开放状态)放置在光路中,使气体测量装置达到厂家说明书规定的工作要求状况。气体校准辅助装置的连接如图1所示。4J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局图1 气体校准辅助装置连接示意图1气体测量装置;2气体钢瓶;3减压阀;4节流阀;5流量计;6气囊;7三通接头;8二位三通电磁阀;9软管;1 0排空及监测装置;1 1气体校准辅助装置;1 2反射镜(接收器)7.1.1.3 上述工作完成后,取完背景值,关闭气体校准辅助装置端盖,依次通入符合表A.1或表A.2中规定的1号、2号、3号和4号标准气体,若选用表A.2中的标准气检测时,同时也必须选用表A.1中的标准气体。同时监测专用标准装置中的氧气摩尔分数,当氧气摩尔分数小于0.1%时,将气体测量装置测量的气体摩尔分数示值记录下来。将气体校准辅助装置中的气体排空,按照上述步骤操作,每种摩尔分数气体重复测量3次。7.1.1.4 按公式(1)和公式(2)计算示值误差。C=Ci-Cs(1)C=Ci-CsCs1 0 0%(2)式中:C 气体测量装置的绝对示值误差;Ci 第i校准点3次测量结果的平均值;Cs 标准气体的标称值;C 气体测量装置的相对示值误差。7.1.2 气体测量装置的重复性7.1.2.1 上述工作完成后,将气体校准辅助装置中的气体排空,通入符合表A.1或表A.2中规定的2号标准气体,同时监测专用标准装置中的氧气摩尔分数,当氧气摩尔分数小于0.1%时,记录气体测量装置的气体摩尔分数示值。7.1.2.2 重复7.1.2.1操作过程6次,记录示值。7.1.2.3 按公式(3)和公式(4)计算重复性。sA=1n-1ni=1(Ci-C)2(3)5J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局 式中:sA 气体测量装置的重复性(以实验标准偏差表示);Ci 第i次通入标准气体时的示值;n 校准的次数,n=6;C n次测量值的算术平均值。sa=sAC1 0 0%(4)式中:sa 相对标准偏差。7.1.3 气体测量装置示值误差动态校准7.1.3.1 接通电源,按气体测量装置说明书规定的时间预热,预热完成后,对气体测量装置的光路进行调整,使气体测量装置达到厂家说明书规定的工作要求状态。7.1.3.2 在气体测量装置的所有准备工作完成后且不影响排放污染物气体测量装置光路的情况下,将气体校准辅助装置放置在检测光路中,使其达到厂家说明书规定的工作要求状态。气体校准辅助装置的连接如图1所示。7.1.3.3 准备就绪后,读取气体测量装置的背景值。选用符合表A.1或表A.2中规定的2号、3号标准气体,若选用表A.2中的标准气检测时,同时也必须选用表A.1中的相应标准气体。按照规定将动态气体校准装置的流量调整至2 0L/m i n,喷气时间约为0.5s,按照预定程序将标准气喷入动态气体校准装置中,记录气体测量装置的气体摩尔分数示值。按照上述步骤操作,每种摩尔分数气体重复测量3次。7.1.3.4 按公式(1)和公式(2)计算示值误差。7.2 不透光度测量装置7.2.1 示值误差校准接通电源,操作员按不透光度测量装置说明书规定的时间预热,预热完成后,对不透光度测量装置的光路进行调整,使不透光度测量装置达到厂家说明书规定的工作要求状态。读取不透光度测量装置背景值后,依次将5片标准减光片分别垂直放入光路中,并尽可能地将减光片的中心轴与检测光光轴重合,记录不透光度测量装置的示值。每片标准减光片重复测量3次。按公式(5)计算示值误差。N=Ni-Ns(5)式中:N 不透光度测量装置的绝对示值误差;Ni 第i校准点3次测量结果的平均值;Ns 标准减光片不透光度值。7.2.2 不透光度测量装置的重复性放入不透光度值约为3 0%的标准减光片,重复7.2.1操作,测量6次。按公式(6)计算重复性。6J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局sN=156i=1(Ni-N)2(6)式中:sN 不透光度测量装置的重复性(以实验标准偏差表示);Ni 第i次校准的示值,i=1,2,3,6;N 6次测量的平均值。7.3 测速装置7.3.1 标准速度计法7.3.1.1 速度示值误差a)按照使用要求安装、调整标准速度计,使其处于正常工作状态。根据被测装置附近道路情况选择校准点,一般选约为2 0k m/h、3 0k m/h、4 0k m/h3个速度值,也可根据现场测量时道路实际情况增加6 0k m/h的校准速度点。b)根据被校速度点,试验车按照被校速度点的速度值匀速通过遥测系统监测区域(监测区域为遥测系统检测光线2m的范围,以水平式遥测系统为例,如图2所示),标准速度计测量并显示记录试验车通过监测区域时的实际速度值,同时遥测系统测速装置对试验车进行速度测量并拍照。按照上述方法,对各速度校准点分别进行3次检测,每次检测的数值与标准速度计的数值进行比较。图2 监测区域示意图c)测速装置速度示值误差按公式(7)和公式(8)计算:v=v-v0(7)式中:v 测速装置速度示值误差,k m/h;v 测速装置速度示值,k m/h;v0 标准速度计速度示值,k m/h。v=vv01 0 0%(8)式中:v 测速装置相对误差。7J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局7.3.1.2 加速度示值误差a)按照使用要求安装、调整标准速度计,使其处于正常工作状态。选定(-12)m/s2范围内任意3个加速度为校准点,但必须有一校准点小于0m/s2,也可根据被测道路实际情况来确定加速度校准点。b)根据被校加速度点,要适当调整测速装置的限值。用标准速度计测量并记录试验车通过监测区域时的实际加速度值,同时遥测系统测速装置对试验车进行加速度测量并拍照。按照上述方法对被检加速度进行3次测量,每次测量的数值与标准速度计的示值进行比较。c)测速装置加速度示值误差按公式(9)计算:=-0(9)式中:测速装置加速度示值误差,m/s2;测速装置加速度示值,m/s2;0 标准速度计加速度示值,m/s2。7.3.2 等精度比对法在实际检测道路不能满足实验车检测时,可采用等精度比对法测量速度和加速度,即采用雷达式测速标准装置与遥测系统测速装置进行比对检测。在真实交通流量状态下,雷达式测速标准装置与遥测系统测速装置同时对经过检测点的车辆进行检测,挑选出满足7.3.1.1 a)和7.3.1.2 a)要求的速度和加速度数据进行比对,给出相应的误差值。7.4 道路坡度测量装置7.4.1 将标准电子水平尺与道路坡度测量装置放置在同一可自由倾斜的平面上,将标准电子水平尺与道路坡度测量装置清零,当标准电子水平尺的示值分别约为3、5、1 0 时,读取这3个测量点的被测道路坡度测量装置的示值。重复测量3次,取被测道路坡度测量装置在每个测量点的平均值。7.4.2 道路坡度测量装置示值误差按式(1 0)计算:=2-1(1 0)式中:道路坡度测量装置示值误差,();2 道路坡度测量装置3次测量的平均值,();1 标准电子水平尺示值,()。7.5 气象参数测量装置7.5.1 温度测量装置示值误差将标准环境测试仪放置在距温度测量装置3 0c m内,待标准环境测试仪稳定3 0m i n,分别读取标准环境测试仪和温度测量装置的3次示值,读取时间间隔不少于1m i n。按公式(1 1)计算温度测量装置示值误差WD。WD=WDi-WD(1 1)8J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局 式中:WD 温度测量装置示值误差,;WDi 3次温度测量装置示值的平均值,;WD 3次温度测量校准装置示值的平均值,。7.5.2 湿度测量装置示值误差将标准环境测试仪放置在距湿度测量装置3 0c m内,待标准环境测试仪稳定3 0m i n,分别读取标准环境测试仪和湿度测量装置的3次示值,读取时间间隔不少于1m i n。按公式(1 2)计算湿度测量装置示值误差S D。S D=SDi-SDSD1 0 0%(1 2)式中:S D 湿度测量装置示值误差;SDi 3次湿度测量装置示值的平均值,%RH;SD 3次湿度测量校准装置示值的平均值,%RH。7.5.3 大气压力测量装置示值误差将标准环境测试仪放置在距大气压力测量装置3 0c m内,待标准环境测试仪稳定3 0m i n,分别读取标准环境测试仪和大气压力测量装置的3次示值,读取时间间隔不少于1m i n。按公式(1 3)计算大气压力测量装置示值误差QY。QY=QYi-QYQY1 0 0%(1 3)式中:QY 大气压力测量装置示值误差;QYi 3次大气压力测量装置示值的平均值,k P a;QY 3次大气压力测量校准装置示值的平均值,k P a。7.5.4 风速测量装置示值误差7.5.4.1 将标准风速仪和被校风速测量装置放置在同一标准风速发生器风道出口处,并固定牢靠。7.5.4.2 将标准风速仪平稳启动,控制标准风速仪的示值分别为4 m/s、5 m/s、7m/s左右,当风速稳定时,读取被校风速测量装置的示值,按公式(1 4)计算风速测量装置示值误差。C B=HC-HBHB1 0 0%(1 4)式中:C B 风速测量装置示值误差;HC 被校风速测量装置示值,m/s;HB 标准风速仪示值,m/s。9J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局8 校准结果表达8.1 校准数据处理相对示值误差一般保留2位有效数字。8.2 校准结果的不确定度评定尾气测量装置、测速装置、气象参数测量装置、坡度测量装置的示值误差测量结果的不确定度依据J J F1 0 5 9.1评定,部分参数的不确定度评定示例见附录D。8.3 校准证书遥测系统经校准后出具校准证书,校准证书应包括的信息及推荐的校准证书内页格式见附录C。9 复校时间间隔遥感检测系统复校时间间隔建议为1年。复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。01J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局附录A标准气体及其浓度要求A.1 标准气体应是有证标准物质,并应在有效期内使用。A.2 气体标准物质的浓度以摩尔分数表示。气体标准物质配制的标准值应不超过表A.1和表A.2所规定标准值的3%。气体标准物质的相对扩展不确定度应为(或优于)2%。表A.1 C O、C3H8、C O2、N O气体标准物质的摩尔分数标准气体序号1号2号3号4号C O0.5 01 0-21.0 01 0-22.5 01 0-25.0 01 0-2C3H85 0 01 0-615 0 01 0-625 0 01 0-640 0 01 0-6C O21 4.71 0-21 4.21 0-21 3.11 0-21 1.31 0-2NO5 0 01 0-610 0 01 0-630 0 01 0-60表A.2 1,3-丁二烯、C O、C O2气体标准物质的摩尔分数标准气体序号1号2号3号4号1,3-丁二烯04 01 0-61 0 01 0-61 6 01 0-6C O0.5 01 0-20.5 01 0-22.0 01 0-24.0 01 0-2C O21 4.71 0-21 4.71 0-21 3.61 0-21 2.21 0-211J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局附录B机动车尾气遥感检测系统校准记录仪器名称:仪器型号:仪器编号:校准依据:制 造 厂:环境温度:相对湿度:%校准用标准器和装置:表B.1 气体测量装置的示值误差气体种类标准值测量值123平均值示值误差绝对误差相对误差/%HCC OC O2NO21J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表B.2 气体测量装置的重复性气体种类测量值123456平均值标准偏差相对标准偏差/%HCC OC O2NO表B.3 不透光度测量装置的示值误差标准值/%测量值/%123平均值/%示值误差/%表B.4 不透光度测量装置的重复性标准不透光度/%测量值/%123456平均值/%标准偏差相对标准偏差/%表B.5 测速装置速度的示值误差校准点/(k m/h)标准值/(k m/h)测量值/(k m/h)绝对误差/(k m/h)相对误差/%2 03 04 031J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表B.6 测速装置加速度的示值误差校准点/(m/s2)标准值/(m/s2)测量值/(m/s2)绝对误差/(m/s2)-112表B.7 坡度测量装置的示值误差标准值/()坡度测量装置示值/()绝对误差/()351 0表B.8 气象参数测量装置的示值误差校准项目标准值测量值误差温度测量误差相对湿度测量误差大气压力测量误差风速测量误差4.0m/s5.4m/s7.0m/s 校准员:核验员:41J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局附录C机动车尾气遥感检测系统校准证书内页格式计量标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量标准考核证书编号有效期至标准器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校准技术依据J J F1 8 3 52 0 2 0机动车尾气遥感检测系统校准规范1.气体测量装置示值误差项目名称误差值扩展不确定度C OHCC O2NO2.不透光度测量装置示值误差项目名称误差值扩展不确定度不透光度3.测速装置示值误差项目名称误差值扩展不确定度速度加速度4.坡度测量装置示值误差项目名称误差值扩展不确定度坡度5.气象参数测量装置示值误差项目名称误差值扩展不确定度温度相对湿度大气压强风速51J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局附录D机动车尾气遥感检测系统的示值误差校准不确定度评定示例D.1 气体测量装置示值误差校准不确定度评定D.1.1 测量方法按照本规范的要求,在校准过程中利用与被校测量装置测量气体相同种类的一系列标准气体对被校测量装置的计量性能进行校准,其中示值误差是测量装置的一个重要指标,本规范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。根据本规范的要求分别对气体测量装置绝对误差和相对误差的扩展不确定度进行分析。D.1.2 测量模型D.1.2.1 示值绝对误差计算公式:C=Ci-Cs(D.1)式中:C 气体测量装置的绝对示值误差;Ci 气体测量装置第i校准点3次测量结果的平均值;Cs 标准气体的摩尔分数值。D.1.2.2 示值相对误差计算公式:C=Ci-CsCs1 0 0%(D.2)式中:C 气体测量装置的相对示值误差。D.1.3 示值误差的方差公式u2c(i)=u2(Ci)+u2(Cs)+u2()(D.3)式中:uc(i)绝对误差合成标准不确定度;u(Ci)仪器读数分辨力引入的标准不确定度;u(Cs)标准气体引入的标准不确定度;u()测量重复性引入的标准不确定度。D.1.4 标准不确定度的评定D.1.4.1 标准不确定度的A类评定用C O、C3H8、C O2、和NO标准气体校准遥感检测系统的示值误差,按校准要求需要计算绝对误差和相对误差,为计算方便,以其中一瓶有代表性的氮气中C O、C3H8、C O2、O2和NO标准气体校准仪器为例,只对C O测量结果做不确定度评定。D.1.4.1.1 测量重复性引入的标准不确定度用遥感检测系统测量氮中C O标准气体的摩尔分数,测得数据见表D.1。61J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表D.1 氮中C O摩尔分数测量值标准值测量值/(1 0-2)C O:1.9 81 0-22.0 22.1 12.0 92.0 82.1 22.0 5 氮中C O摩尔分数测量值的平均值:C=6i=1Ci6=2.0 81 0-2实验标准差:s(C O)=ni=1(Ci-C)2n-1=3.81 0-4由测量重复性引入的标准不确定度为:u()=sC O()3=2.21 0-4D.1.4.1.2 仪器读数分辨力引入的标准不确定度仪器测量C O摩尔分数时分辨力为0.0 11 0-2,则其引入的标准不确定度为:u Ci()=0.2 90.0 11 0-2=0.2 91 0-4由于重复性引入的标准不确定度分量远大于被测仪器的分辨力,所以不考虑分辨力所引入的不确定度分量。D.1.4.2 标准不确定度的B类评定标准气体引入的标准不确定度:标准气体由国家标准物质研究中心定值,其相对扩展不确定度为1%(k=2),正态分布。u Cs()=1.9 81 0-21%2=0.9 91 0-4D.1.5 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量见表D.2。表D.2 标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数不确定度分量测量重复性u()12.21 0-4标准气体u(Cs)-10.9 91 0-4D.1.6 合成标准不确定度uc()=2.21 0-4()2+0.9 91 0-4()2=2.4 11 0-4D.1.7 气体测量装置C O气体摩尔分数示值误差的扩展不确定度U()=k uc(),k=2U()=22.4 11 0-4=4.8 21 0-4,k=271J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局D.1.8 气体测量装置C O气体摩尔分数的示值相对误差的扩展不确定度U()=(4.8 21 0-4)/1.9 81 0-2()1 0 0%=2.4 3%,k=2D.2 测速装置速度示值误差校准不确定度评定D.2.1 测量方法依据本规范对测速装置在目标速度6 0k m/h时示值误差的校准评定不确定度。D.2.2 测量模型v=v-v0(D.4)式中:v 测速装置速度示值误差,k m/h;v 测速装置速度测量值,k m/h;v0 标准速度计速度值,k m/h。D.2.3 示值误差的方差公式式(D.4)中,v,v0互不相关,得u2c(v)=u2(v)+u2(v0)+u2()(D.5)式中:uc(v)合成标准不确定度,k m/h;u(v)测速装置自身分辨力引入的标准不确定度,k m/h;u(v0)标准速度计引入的标准不确定度,k m/h;u()测量重复性引入的标准不确定度,k m/h。D.2.4 标准不确定度的评定D.2.4.1 标准不确定度的A类评定取速度计速度值在6 0k m/h的点,读取测速装置速度的示值,相同条件下重复6次,读 取6次 结 果,分 别 为6 1.2k m/h、6 1.5k m/h、6 0.9k m/h、6 1.7k m/h、6 2.0k m/h、6 1.3k m/h。速度值的平均值:v=6i=1vi6=6 1.4k m/h 实验标准差:s(v)=ni=1(vi-v)2n-1=0.3 9k m/h 由测量重复性引入的标准不确定度为:u()=s(v)n=0.3 9k m/h6=0.1 6k m/hD.2.4.2 标准不确定度B类评定D.2.4.2.1 测速装置分辨力引入的标准不确定度测速装置的分辨力为1k m/h,且误差服从均匀分布,故:81J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局u(v)=0.5k m/h3=0.2 9k m/hD.2.4.2.2 标准速度计引入的标准不确定度标准速度计速度由上一级检定机构给出,其最大允许误差为0.8k m/h,故:u(v0)=0.8k m/h2=0.4k m/hD.2.5 标准不确定度分量一览表标准不确定度分量见表D.3。表D.3 标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数不确定度分量测量重复性u()10.1 6k m/h测速装置分辨力u(v)10.2 9k m/h标准速度计u(v0)-10.4k m/hD.2.6 合成标准不确定度以上分量互不相关,计算合成标准不确定度uc(v):uc(v)=u2()+u2(v)+u2(v0)=0.5 2k m/hD.2.7 测速装置速度示值误差的扩展不确定度U(v)=k uc(v),k=2U(v)=20.5 2k m/h=1.0 4k m/h,k=2D.3 测速装置加速度示值误差校准不确定度评定D.3.1 测量方法依据本规范对测速装置的加速度示值误差校准评定不确定度。D.3.2 测量模型=-0(D.6)式中:测速装置加速度示值误差,m/s2;测速装置加速度测量值,m/s2;0 标准速度计加速度值,m/s2。D.3.3 示值误差的方差公式由于和0互不相关,因此:u2c()=u2()+u2(0)(D.7)式中:uc()合成标准不确定度,m/s2;u()测速装置测量加速度重复性引入的标准不确定度,m/s2;u(0)标准速度计引入的标准不确定度,m/s2。D.3.4 标准不确定度的评定D.3.4.1 标准不确定度的A类评定91J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局取标准速度计加速度2m/s2的点,读取测速装置加速度的示值,相同条件下重复6次。测量值为1.9m/s2、1.9m/s2、2.0m/s2、1.9m/s2、2.0m/s2、1.9m/s2。测量值的平均值:=ni=1in=1.9 3m/s2 实验标准差:s()=ni=1(i-)2n-1=0.0 5m/s2 由测量重复性导致的标准不确定度为:u()=s()n=0.0 5m/s26=0.0 2m/s2D.3.4.2 标准不确定度B类评定标准速度计装置的引入的不确定度分量,标准速度计加速度的最大允许误差为0.1m/s2,且误差服从均匀分布,故:u(0)=0.1m/s23=0.0 5 8m/s2D.3.5 标准不确定度分量一览表 标准不确定度分量见表D.4。表D.4 标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数不确定度分量测量重复性u()10.0 2m/s2标准速度计u(0)-10.0 5 8m/s2D.3.6 合成标准不确定度以上分量互不相关,合成标准不确定度:uc()=u2()+u2(0)=0.0 6m/s2D.3.7 测速装置加速度示值绝对误差的扩展不确定度U()=k uc(),k=2U()=20.0 6m/s2=0.1 2m/s2,k=2D.4 风速测量装置示值误差校准不确定度评定D.4.1 测量方法依据本规范对风速测量装置的风速示值误差校准评定不确定度。D.4.2 测量模型C B=HC-HBHB1 0 0%(D.8)02J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局 式中:C B 风速测量装置示值误差;HC 被校风速测量装置示值,m/s;HB 标准风速仪示值,m/s。D.4.3 示值误差的方差公式灵敏系数:c1=C B HC=1HB,c2=C B HB=-HCH2Bu2c(C B)=u2(HC)H2B+-HCH2B 2u2(HB)(D.9)式中:uc(C B)合成标准不确定度,m/s;u(HC)被校风速仪风速测量重复性引入的标准不确定度,m/s;u(HB)标准风速仪引入的标准不确定度,m/s。D.4.4 标准不确定度的评定D.4.4.1 标准不确定度A类评定选风速为5.4m/s,风速稳定时,读取被校风速测量装置的示值,相同条件下重复1 0次。测量值为5.1 2m/s、5.1 3m/s、5.1 2 m/s、5.1 1 m/s、5.1 4m/s、5.1 3 m/s、5.1 3m/s、5.1 3m/s、5.1 4m/s、5.1 3m/s。读取1 0次结果,取平均值:v=ni=1vin=5.1 3m/s 按正态分布评定,计算实验标准差s(v):s(v)=ni=1(vi-v)2n-1=0.0 0 3m/s 由测量重复性导致的标准不确定度为:u(HC)=s(v)n=0.0 3m/s1 0=0.0 0 09 5m/sD.4.4.2 标准不确定度B类评定标准风速仪装置引入的不确定度分量,标准风速仪的最大允许误差为3%,且误差为均匀分布,故:u(HB)=5.4m/s3%3=0.0 9 4m/sD.4.5 标准不确定度分量表 标准不确定度分量见表D.5。12J J F1 8 3 52 0 2 0市场监管总局市场监管总局表D.5 标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度符号灵敏系数不确定度分量测量重复性u(HC)0.1 9(m/s)-10.0 0 01 8标准风速仪u(HB)-0.2 1(m/s)-10.1 9 74D.4.6 合成标准不确定度以上分量互不相关,计算合成标准不确定度uc(HC B):uc(C B)=c21u2(HC)+c22u2(HB)=0.0 0 01 82+0.1 9 742=0.1 9 7D.4.7 风速测量装置示值误差的相对扩展不确定度U C B()=k uc(C B),k=2U C B()=20.1 9 7=0.3 9,k=2D.5 坡度测量装置示值误差校准不确定度评定D.5.1 测量方法依据本规范用标准电子水平尺对坡度测量装置示值误差校准评定不确定度。D.5.2 测量模型=2-1(D.1 0)式中:坡度测量装置示值误差,();2 被测坡度测量装置3次测量的平均值,();1 标准电子水平尺示值,()。D.5.3 示值误差的方差公式由于1和2互不相关,因此:u2c()=u2(2)+u2(1)+u2()(D.1 1)式中:uc()合成标准不确定度,();u(2)坡度测量装置分辨力引入的标准不确定度,();u(1)标准电子水平尺引入的标准不确定度,();u()测量重复性引入的标准不确定度,()。D.5.4 标准不确定度的评定D.5.4.