JJF(津)60-2021机动车尾气排放检测用五参数测试仪校准规范-（高清正版）.pdf

机动车尾气排放检测用五参数测试仪校准规范Calibration Specification for Five-parameter Testersof Automobile Exhaust Emissions Testing20210812 发布20210912 实施天津市市场监督管理委员会发 布天津市地方计量技术规范JJF(津)602021JJF(津)602021归 口 单 位：天津市市场监督管理委员会主要起草单位：天津市计量监督检测科学研究院本规范委托天津市计量监督检测科学研究院负责解释机动车尾气排放检测用五参数测试仪校准规范JJF(津)60-2021Calibration Specification for Five-parameterTesters of AutomobileExhaust Emissions TestingJJF(津)602021本规范主要起草人：崔素梅(天津市计量监督检测科学研究院)谢宁(天津市计量监督检测科学研究院)申海(天津市计量监督检测科学研究院)参加起草人：高顺(天津市计量监督检测科学研究院)王伟(天津市计量监督检测科学研究院)王克喜(天津市计量监督检测科学研究院)张笑平(天津市计量监督检测科学研究院)JJF(津)602021I目录引言()1范围(1)2引用文件(1)3概述(1)4计量特性(1)4.1温度(1)4.2湿度(1)4.3大气压力(1)4.4油温(1)4.5转速(1)5校准条件(2)5.1环境条件(2)5.2标准器及其他设备(2)6校准项目和校准方法(2)6.1温度示值误差(2)6.2湿度示值误差(2)6.3大气压力示值误差(3)6.4油温示值误差(3)6.5转速(3)7校准结果的表达(4)8复校时间间隔(4)附录 A校准记录格式(5)附录 B校准证书校准结果页格式(7)附录 C机动车尾气排放检测用五参数测试仪示值误差测量不确定度评定(8)JJF(津)602021II引言本规范以 JJF 1071国家计量校准规范编写规则、JJF 1059.1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 JJG 976透射式烟度计检定规程、GB 3847-2018柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)、GB 18285-2018汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)、GB 20891-2014非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)、GB 36886-2018非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法等技术规范。本规范为首次发布。JJF（津）6020211机动车尾气排放检测用五参数测试仪校准规范1范围本规范适用于机动车尾气排放检测用五参数测试仪的校准。2引用文件本规范引用下列文件：JJG 976透射式烟度计检定规程GB 3847-2018柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)GB 18285-2018汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速法及简易工况法)GB 20891-2014非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)GB 36886-2018非道路柴油移动机械排气烟度限值及测量方法凡注日期的引用文件，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概述机动车尾气排放检测用五参数测试仪(以下简称五参数仪)主要由温度、湿度、大气压力、油温、转速等 5 个参数的测量单元及显示单元组成，用于测量机动车尾气排放检测时的温度、湿度、大气压力、油温、转速等 5 个参数。4计量特性4.1温度4.1.1温度测量范围：(-2060)。4.1.2温度最大允许误差：0.5。4.2湿度4.2.1湿度测量范围：(595)%RH。4.2.2湿度最大允许误差：3%RH。4.3大气压力4.3.1大气压力测量范围：(70106)kPa。4.3.2大气压力最大允许误差：1kPa。4.4油温4.4.1油温测量范围：(-30150)。4.4.2油温最大允许误差：2。4.5转速4.5.1转速测量范围：(5006000)r/min。JJF（津）60202124.5.2转速最大允许误差：10r/min 或1%。4.5.3转速重复性：5r/min 或 0.5%。注：校准工作不做符合性判断，以上计量特性仅供参考。5校准条件5.1环境条件5.1.1温度：(040)。5.1.2相对湿度：不大于 85%。5.1.3校准环境应无影响校准结果的污染、振动、电磁干扰等，校准场所应保持通风良好。5.2测量标准及其他设备表 1测量标准及其他设备序号测量标准及其他设备主要技术指标1数显温度计(铂电阻传感器)测量范围：(-30150)最大允许误差：0.22油恒温槽温差 0.53湿度计测量范围：(095)%最大允许误差：1%RH4大气压力计测量范围：(70106)kPa最大允许误差：0.2 kPa5发动机转速校准装置测量范围：(5006000)r/min最大允许误差：0.2%6校准项目和校准方法6.1温度示值误差将标准数显温度计放置在距五参数仪温度测量单元 30cm 内，待标准数显温度计稳定 30min 后，分别读取标准数显温度计和五参数仪温度测量单元的 3 次示值，读取时间间隔不少于 1min。按公式(1)计算五参数仪温度示值误差WDD。DDiWDWW-=D(1)式中：WDD五参数仪温度示值误差，；DiW五参数仪 3 次温度示值的平均值，；DW标准数显温度计 3 次示值的平均值，。6.2湿度示值误差将标准湿度计放置在距五参数仪湿度测量单元 30cm 内，待标准湿度计稳定 30min后，分别读取标准湿度计和五参数仪湿度测量单元的 3 次示值，读取时间间隔不少于1min。按公式(2)计算五参数仪湿度示值误差SDD。JJF（津）6020213DDiSDSS-=D(2)式中：SDD五参数仪湿度示值误差，%RH；DiS五参数仪 3 次湿度示值的平均值，%RH；DS标准湿度计 3 次示值的平均值，%RH。6.3大气压力示值误差将标准大气压力计放置在距五参数仪大气压力测量单元 30cm 内，待标准大气压力计稳定 30min 后，分别读取标准大气压力计和五参数仪大气压力测量单元的 3 次示值，读取时间间隔不少于 1min。按公式(3)计算五参数仪大气压力示值误差QYD。YYiQYQQ-=D(3)式中：QYD五参数仪大气压力示值误差，kPa；YiQ五参数仪 3 次大气压力示值的平均值，kPa；YQ标准大气压力计 3 次示值的平均值，kPa。6.4油温示值误差将五参数仪的油温传感器和标准数显温度计的铂电阻传感器一起放在油恒温槽中，当油恒温槽分别加温至约 70、90时，每个测量点衡定 30min 后，分别读取标准数显温度计和五参数仪油温示值。按公式(4)计算五参数仪油温示值误差tiD。iititt0-=D(4)式中：tiD第 i 测量点（i=1,2），五参数仪油温示值误差，；it第 i 测量点，五参数仪油温示值，；it0第 i 测量点，标准数显温度计示值，。6.5转速6.5.1转速示值误差将五参数仪的转速传感器放在发动机转速校准装置规定的位置，将发动机转速校准装置设定为规定的转速值，选 800r/min、1500r/min、2000r/min、2500r/min、3000r/min为转速的 5 个测量点，同时读取五参数仪的转速示值，每个测量点测量 3 次。按照公式(5)和公式(6)计算五参数仪转速示值误差niD和相对示值误差nid。iininn0-=D(5)式中：niD第i测量点（i=1、2、3、4、5），五参数仪转速示值误差，r/min；in第i测量点，五参数仪 3 次转速示值的平均值，r/min；in0第i测量点，发动机转速校准装置示值，r/min。JJF（津）6020214%10000-=iiininnnd(6)式中：nid第i测量点（i=1、2、3、4、5），五参数仪转速相对示值误差，%。6.5.2转速重复性选 2000r/min 为测量点，重复测量 6 次，按公式(7)和公式(8)计算五参数仪转速重复性s和相对重复性rs。5)(61=-=iinns(7)式中：s五参数仪转速重复性，r/min；in第 i 次，五参数仪转速示值，r/min；n重复性测量 6 次转速示值的平均值，r/min。%100=nssr(8)式中：rs五参数仪转速相对重复性，%。7校准结果表达五参数仪经校准后出具校准证书，校准记录内容见附录 A，校准证书内容见附录 B。8复校时间间隔五参数仪的复校周期由用户自定，建议不超过 1 年。经过维修的五参数仪，建议重新进行校准。JJF（津）6020215附录 A校准记录格式第 1 页 共 2 页记录/证书报告编号：报检协议书/委托书编号：样品信息委托单位地址/联系电话样品名称测量范围型号规格准确度等级出厂编号生产厂/商样品接收时间样品来源o送样o现场o其他技术依据计量标准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使用的标准器名 称出厂编号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量器具证书编号有效期至溯 源机构标准器及配套设备使用前状态是否正常：是否 情况说明：标准器及配套设备使用后状态是否正常：是否 情况说明：环境条件测量地点测量时间温度()湿度(%RH)其他结论测量结果扩展不确定度其他说明检定(校准)人员核验人员JJF（津）6020216第 2 页 共 2 页记录/证书报告编号：报检协议书/委托书编号：测量结果1、温度123平均值误差标准值测量值2、湿度123平均值误差标准值测量值3、大气压力123平均值误差标准值测量值4、油温测量点标准值测量值误差5、转速5.1 转速示值误差标准值测量值绝对误差相对误差123平均值5.2 转速重复性标准值123456绝对重复性相对重复性JJF（津）6020217附录 B校准证书校准结果页格式证书编号：校准结果校准项目校准结果温度示值误差湿度示值误差大气压力示值误差油温示值误差转速示值误差转速重复性以下空白JJF（津）6020218附录 C机动车尾气排放检测用五参数测试仪示值误差测量不确定度评定C.1温度示值误差测量不确定度评定C.1.1测量方法依据本校准规范对机动车尾气排放检测用五参数测试仪(以下简称五参数仪)温度示值误差进行不确定度评定。将标准温度计放置在距五参数仪温度测量单元 30cm 内，待标准温度计稳定 30min 后，读取各自示值，即可得到示值误差。C.1.2测量模型示值误差：0DDWDWW-=D式中，WDD-五参数仪温度示值误差，；DW-五参数仪温度示值，；0DW-标准温度计示值，。方差和灵敏系数：)()()(0222DDWDWuWuu+=D11=D=DWDWc；102-=D=DWDWcC.1.3标准不确定度的评定C.1.3.1测量重复性引入的标准不确定度在被校五参数仪温度测量单元正常工作的前提下，标准温度计示值为 21.6时，进行 10 次重复性测量，测量数据分别为 22.1、22.2、22.1、22.2、22.1、22.2、22.2、22.1、22.0、22.1，则单次测量实验标准偏差为：07.0110)()(1012=-=iiDWWWs实际测量时需要测量 3 次，故由测量重复性引入的标准不确定度为：04.03/)()(1=DDWsWuC.1.3.2仪器读数分辨力引入的标准不确定度被校五参数仪温度示值的分辨力为 0.1，其量化误差以等概率分布形式落在宽度为 0.05区间内，故其引入的标准不确定度为：03.03/05.0)(2=DWuC.1.3.3标准温度计引入的标准不确定度标准温度计的最大允许误差为0.1，服从均匀分布，故：=3/1.0)(DWu0.06C.1.4标准不确定度分量一览表JJF（津）6020219标准不确定度分量一览表见表 C.1。表 C.1温度示值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)(1DWu10.04分辨力)(2DWu10.03标准温度计)(0DWu-10.06C.1.5合成标准不确定度由于各标准不确定度分量相互无关，故合成标准不确定度为：=+=D202221）（uuuuWD0.08C.1.6扩展不确定度取k=2，则扩展不确定度为：2.016.008.02)()(=D=DWDWDukUC.2湿度示值误差测量不确定度评定C.2.1测量方法依据本校准规范对五参数仪湿度示值误差进行不确定度评定。将标准湿度计放置在距五参数仪湿度测量单元 30cm 内，待标准湿度计稳定 30min 后，读取各自示值，即可得到示值误差。C.2.2测量模型0-DDSDSS=D式中，SDD-五参数仪湿度示值误差，%RH；DS-五参数仪湿度示值，%RH；0DS-标准湿度计示值，%RH。方差和灵敏系数)()()(0222DDSDSuSuu+=D11=D=DSDSc；102-=D=DSDScC.2.3标准不确定度的评定C.2.3.1测量重复性引入的标准不确定度标准湿度计平均示值为 38.0%RH 时，连续独立 10 次重复测量，被校五参数仪湿度示值分别为 39.8%RH、38.5%RH、39.9%RH、38.3%RH、39.2%RH、39.1%RH、39.9%RH、39.1%RH、38.5%RH、40.3%RH，则单次实验标准偏差为：RHSSSsiDiDiD%70.0110)(）（1012=-=JJF（津）60202110以 3 次测量结果平均值作为测量结果，其标准不确定度分量为：RHSsSuDD%40.03/)(）（1=C.2.3.2仪器读数分辨力引入的标准不确定度被校五参数仪湿度示值的分辨力为 0.1%RH，其量化误差为均匀分布，取包含因子3=k，因此，其引入的不确定度分量为：RHSuD%03.03/05.0)(2=C.2.3.3标准湿度计引入的标准不确定度标准湿度计的最大允许误差为1%RH，服从均匀分布，故：%RH58.031)(0=DSuC.2.4标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表 C.2。表 C.2湿度示值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)(1DSu10.40%RH分辨力)(2DSu10.03%RH标准湿度计)(0DSu-10.58%RHC.2.5合成标准不确定度由于各参量不相关，故其合成相对标准不确定度为：RHuuuuSD%71.0)(202221=+=DC.2.6扩展不确定度取2=k，则扩展不确定度为RHukUSDSD%5.171.02)()(=D=DC.3大气压力示值误差测量不确定度评定C.3.1测量方法依据本校准规范对五参数仪大气压力示值误差进行不确定度评定。将标准大气压力计放置在距五参数仪大气压力测量单元 30cm 内，待标准大气压力计稳定 30min 后，读取各自示值，即可得到示值误差。C.3.2测量模型0-YYQYQQ=D式中，QYD-五参数仪大气压力示值误差，kPa；YQ-五参数仪大气压力示值，kPa；0YQ-标准大气压力计示值，kPa。JJF（津）60202111方差和灵敏系数：)()()(0222YYQYQuQuu+=D11=D=YQYQc；102-=D=YQYQcC.3.3标准不确定度的评定C.3.3.1测量重复性引入的标准不确定度标准大气压力计的平均示值为 101.4kPa 时，连续独立 10 次重复测量，被校大气压力测量装置的示值分别为 102.0kPa、101.9kPa、102.5kPa、102.0kPa、102.0kPa、101.9kPa、102.4kPa、102.6kPa、102.7kPa、102.0kPa，故单次测量实验标准偏差为：kPaQQQsiYiYiY20.0110)(）（1012=-=以 3 次测量结果平均值作为测量结果，其标准不确定度分量为：kPaQsQuYY12.03/)(）（1=C.3.3.2仪器读数分辨力引入的不确定度被校大气压力测量装置的分辨力为 0.1kPa，其量化误差为均匀分布，取包含因子3=k，因此，其引入的不确定度分量为：kPaQuY03.03/05.0)(2=C.3.3.3标准大气压力计引入的标准不确定度标准大气压力计的最大允许误差为0.2kPa，服从均匀分布，故：kPaQuY11.03/2.0)(0=C.3.4标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表 C.3。表 C.3大气压力示值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)(1DSu10.12kPa分辨力)(2DSu10.03kPa标准大气压力计)(0DSu-10.11kPaC.3.5合成标准不确定度由于各参量不相关，故其合成标准不确定度为：kPauuuuQY17.0)(202221=+=DC.3.6扩展不确定度JJF（津）60202112取k=2，则扩展不确定度为kPaukUQYQY4.017.02)()(=D=DC.4油温示值误差测量不确定度评定C.4.1测量方法依据本校准规范对五参数仪油温示值误差进行不确定度评定。将标准温度计的铂电阻传感器和五参数仪的油温测量单元同时放置在油恒温槽中相近处，稳定 30min 后，读取各自示值，即可得到示值误差。C.4.2测量模型示值误差：0WWYWYY-=D式中，YWD-五参数仪油温示值误差，；WY-五参数仪油温示值，；0WY-标准温度计示值，。方差和灵敏系数：)()()(0222WWYWYuYuu+=D11=D=WYWYc；102-=D=WYWYcC.4.3标准不确定度的评定C.4.3.1 测量重复性引入的标准不确定度在被校五参数仪油温测量单元正常工作的前提下，标准温度计示值为 70.0时，进行 10 次重复性测量，测量数据分别为 70.1、70.5、69.5、70.1、70.3、69.8、70.3、69.7、70.4、69.9，则单次测量实验标准偏差为：33.0110)()(1012=-=iiWYYYs实际测量时需要测量 3 次，故由测量重复性引入的标准不确定度为：19.03/)()(1=WWYsYuC.4.3.2仪器读数分辨力引入的标准不确定度被校五参数仪油温示值的分辨力为 0.1，其量化误差以等概率分布形式落在宽度为 0.05区间内，故其引入的标准不确定度为：03.03/05.0)(2=WYuC.4.3.3标准温度计引入的标准不确定度标准温度计的最大允许误差为0.1，服从均匀分布，故：=3/1.0)(1WYu0.06JJF（津）60202113C.4.3.4油恒温槽引入的标准不确定度油恒温槽的最大允许误差为0.5，服从均匀分布，故：=3/5.0)(2WYu0.29C.4.4标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表 C.4。表 C.4油温示值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)(1WYu10.19分辨力)(2WYu10.03标准温度计)(01WYu-10.06油恒温槽)(02WYu-10.29C.4.5合成标准不确定度由于各标准不确定度分量相互无关，故合成标准不确定度为：=+=D2022012221）（uuuuuYW0.36C.4.6扩展不确定度取k=2，则扩展不确定度为：8.036.02)()(=D=DYWYWukUC.5转速示值误差测量不确定度评定C.5.1测量方法依据本校准规范对五参数仪转速示值误差进行不确定度评定。将五参数仪的转速传感器放在发动机转速校准装置规定的位置，将发动机转速校准装置设定为规定的转速值，同时读取五参数仪的转速示值，即可得到示值误差。C.5.2测量模型相对示值误差：%10000-=nnnnd式中：d五参数仪转速相对示值误差，%；n五参数仪转速示值，r/min；0n发动机转速校准装置示值，r/min。方差和灵敏系数：)()()(02222212nucnucun+=d011nncn=d；2002nnncn-=dJJF（津）60202114C.5.3标准不确定度的评定C.5.3.1测量重复性引入的标准不确定度在被校五参数仪转速测量单元正常工作的前提下，发动机转速校准装置示值为1500r/min 时，进行 10 次重复性测量，测量数据分别为 1490r/min、1490r/min、1480r/min、1490r/min、1480r/min、1490r/min、1490r/min、1490r/min、1490r/min、1490r/min，则单次测量实验标准偏差为：min/2.4110)()(1012rnnnsii=-=实际测量时需要测量 3 次，故由测量重复性引入的标准不确定度为：min/4.23/)()(1rnsnu=C.5.3.2仪器读数分辨力引入的标准不确定度被校五参数仪转速示值的分辨力为 1r/min，其量化误差以等概率分布形式落在宽度为 0.5 r/min 区间内，故其引入的标准不确定度为：min/3.03/5.0)(2rnu=C.5.3.3发动机转速校准装置引入的标准不确定度发动机转速校准装置的最大允许误差为0.2%，在标准转速值为 1500r/min 时，故：=3%2.01500)(0nu1.8r/minC.5.4标准不确定度分量一览表标准不确定度分量一览表见表 C.5。表 C.5转速示值标准不确定度分量一览表序号输入量估计值的标准不确定度评定输出量估计值的标准不确定度分量来源符号数值符号灵敏系数 ci)(xuci1测量重复性)(1nu2.4r/min1u01n0.16%2分辨力)(2nu0.3r/min2u01n0.02%3转速校准装置)(0nu1.8r/min0u20-nn0.12%注：计算中0n为 1500r/min，n为 10 次测量值的平均值 1488r/min。C.5.5合成标准不确定度由于各标准不确定度分量相互无关，故合成标准不确定度为：JJF（津）60202115=+=202221c）（uuuund0.2%C.5.6扩展不确定度取k=2，则扩展不确定度为：%4.0%2.02)()(=ncnrelukUddJJF(津)60-2021