汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度評(píng)定

黃星+王麗芳+程磊

摘 要：汽車排放氣體的測試儀是汽車檢測線上非常重要的檢測項(xiàng)目，它直接關(guān)系著汽車排出的有害氣體的量化指標(biāo)，因此對(duì)汽車排放氣體測試儀進(jìn)行研究，可以降低誤差，精確檢驗(yàn)廢氣。本文將具體探討汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度評(píng)定，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：汽車排放氣體測試儀；誤差測量結(jié)果；不確定度

引言：所謂的汽車排放氣體測試儀，就是測量汽車排放污染物濃度的一種儀器，這種儀器被廣泛地應(yīng)用在汽車維修行業(yè)之中，對(duì)降低尾氣污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。汽車排放氣體測試儀的測量結(jié)果必須具有精確性，不確定度是對(duì)測量結(jié)果的定量表征，其影響因素具有全面性，其評(píng)定方法也具有多樣性。

1測量方法

1.1雙怠速法

首先，雙怠速法是計(jì)量設(shè)備的監(jiān)測方法之一。雙怠速法指的是測量汽車在怠速狀況下排放的廢氣。在測量的過程中，需要計(jì)算廢氣中CO、CO2、HC的百分比，看其含量的比重是否滿足國家的標(biāo)準(zhǔn)要求。

其次，穩(wěn)態(tài)工況法也是計(jì)量設(shè)備的監(jiān)測方法之一。穩(wěn)態(tài)工況法指的是按照規(guī)定的程序用汽車底盤測功機(jī)對(duì)汽車進(jìn)行加載，并讓汽車保持在穩(wěn)態(tài)工況下。車輛在經(jīng)過ASM5025和ASM2540兩個(gè)工況時(shí)會(huì)排放CO、CO2和HC，根據(jù)百分比含量可以判定汽車排放氣體的污染情況。

再次，簡易瞬態(tài)工況法也是計(jì)量設(shè)備的監(jiān)測方法之一。簡易瞬態(tài)工況法要按照規(guī)定的程序，應(yīng)用汽車底盤測功機(jī)對(duì)汽車進(jìn)行加載，汽車在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)下運(yùn)轉(zhuǎn)，并在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生汽車尾氣。汽車排放氣體的測試儀對(duì)這些尾氣進(jìn)行分析，在分析的過程中，汽車流量分析儀首先分析尾氣的含氧量稀釋比，然后利用排氣管和取樣管獲得混合氣，計(jì)算廢氣中污染氣體的質(zhì)量。

2機(jī)動(dòng)車檢測線的維護(hù)保養(yǎng)方法

2.1車速表檢驗(yàn)臺(tái)

在對(duì)車速表檢驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行通電之前，應(yīng)該檢查滾筒的表面是否附著了泥油等物質(zhì)，查看檢驗(yàn)臺(tái)的底座是否有污水，如果有這些物質(zhì)，應(yīng)該把贓物擦除之后再進(jìn)行運(yùn)作。在通電預(yù)熱之后，要檢查車速表示儀表是否能夠正常工作，如果出現(xiàn)了漏氣等情況，應(yīng)該迅速通知工作人員進(jìn)行維修。

2.2廢棄分析儀

在對(duì)廢氣分析儀進(jìn)行通電之前，應(yīng)該檢查取樣的探頭和導(dǎo)管，看其中是否出現(xiàn)了漏氣等情況，如果有黏濁物應(yīng)該立刻進(jìn)行擦拭，或者找工作人員及時(shí)更換。之后應(yīng)該檢查分析儀的顯示屏等，看是否發(fā)生了數(shù)字異常情況，把各項(xiàng)指針調(diào)節(jié)到初始狀態(tài)。在放置分析儀的時(shí)候應(yīng)該把其架高，避免吸入灰塵等物質(zhì)。

2.3計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

在對(duì)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行通電之前，應(yīng)該檢查計(jì)算機(jī)附近是否有灰塵，如果有要立刻清除灰塵。在通電時(shí)應(yīng)該按照一定的順序，先按處理器，然后再開啟主機(jī)。在通電之后，工作人員要檢查計(jì)算機(jī)的顯示器、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、工位數(shù)據(jù)等。值得注意的是，如果有雷擊現(xiàn)象，一定要關(guān)閉計(jì)算機(jī)。在維護(hù)互聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該注意電腦室的衛(wèi)生情況，把濕度和溫度控制在一定范圍之內(nèi)。

2.4空氣壓縮機(jī)

在對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行通電之前，應(yīng)該檢查附近是否有污染物，如果有要及時(shí)擦拭。同時(shí)檢修人員要定期查看空氣壓縮機(jī)內(nèi)的機(jī)油存量，如果鏡面液面較低，應(yīng)該注入機(jī)油。在查看機(jī)油存量的同時(shí)，也要檢查積水情況，避免積水過多影響空氣壓縮機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在通電之后，要檢查電源電壓等各項(xiàng)硬性指標(biāo)，看數(shù)據(jù)是否合乎常態(tài)。

3不確定度的測量

3.1測量原理

在測量汽車尾氣測試儀的過程中，一般采用部分光紅外法測量HC、CO和CO2的摩爾分?jǐn)?shù)，并采用化學(xué)傳感器來進(jìn)行測量。化學(xué)傳感器采用不同的電極，利用敏感材料以及和被測物質(zhì)中的分子離子和物質(zhì)相接觸時(shí)產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)來生成電訊號(hào)，對(duì)尾氣中有害物質(zhì)的濃度進(jìn)行監(jiān)測。

3.2測量方法

我國在測量汽車尾氣時(shí)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在檢定的過程中應(yīng)該利用和被檢儀器測量氣體相同種類的一系列標(biāo)準(zhǔn)氣體來檢測測試儀的各項(xiàng)性能指標(biāo)，其中的示值誤差便是一個(gè)重要指標(biāo)。按照國家標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算示值的誤差有兩種具體方法，第一種是絕對(duì)誤差，第二種是相對(duì)誤差，我們?cè)谟?jì)算時(shí)一般考慮其中的相對(duì)誤差。

3.3分析不確定度的來源

在分析不確定度的過程中，應(yīng)該具體考量幾項(xiàng)指標(biāo)，分別是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器、測量方法、儀器度數(shù)、人為操作、測量器具等等。在實(shí)驗(yàn)中，人為因素和測量器具因素的影響會(huì)貫穿始終，因此影響不確定度主要由上述幾項(xiàng)指標(biāo)組成，而其中最重要的就是后兩項(xiàng)影響因素。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度就是汽車排放尾氣有害物質(zhì)濃度的不確定度，在測量過程中需要建立模型進(jìn)行具體的計(jì)算。

3.4不確定度的評(píng)定

首先，是測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算。在計(jì)算這個(gè)數(shù)值時(shí)，需要用汽車尾氣的測試儀來檢測摩爾分?jǐn)?shù)的氮中丙烷標(biāo)準(zhǔn)氣體、氮中CO標(biāo)準(zhǔn)氣體，氮中二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體、氧氣標(biāo)準(zhǔn)氣體和NO標(biāo)準(zhǔn)氣體等等。按照國家測量標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這個(gè)步驟需要重復(fù)三次以上，然后再取得三次測量結(jié)果的平均值。

其次，是儀器讀數(shù)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算。在計(jì)算這個(gè)數(shù)值時(shí)，需要用儀器測量汽車排放尾氣中各項(xiàng)有毒物質(zhì)的指標(biāo)，具體的計(jì)算結(jié)果如表1所示。

再次，是合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算。在計(jì)算這個(gè)數(shù)值時(shí)需要引入具體的計(jì)算工具，并依托國家規(guī)定的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)展開計(jì)算。

4CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可相關(guān)問題的探討

按照國家規(guī)定的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定，最后可以得出一個(gè)相對(duì)科學(xué)的計(jì)算結(jié)果。按置信概率，P=0.9545，有效的自由度是62，查找t的分布表，可以得到k為2.05，最終計(jì)算的結(jié)果是：汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度基本在百分之2左右。

根據(jù)我國的JJG688-90的規(guī)程規(guī)定，要求汽車排放氣體測試儀允許的誤差范圍保持在上下10%左右，而經(jīng)過評(píng)定之后可以發(fā)現(xiàn)汽車排放氣體測試儀完全能夠滿足這個(gè)條件，而檢定完全滿足1/3到1/10的量值傳遞要求。

結(jié)論：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車持有量越來越高，與此同時(shí)所帶來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重，為了降低污染保護(hù)環(huán)境，必須對(duì)汽車排放氣體進(jìn)行監(jiān)測。在監(jiān)測的過程中，汽車排放氣體的測試儀是汽車檢測線上非常重要的檢測項(xiàng)目，對(duì)汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度評(píng)定，可以降低計(jì)算誤差，精確地檢驗(yàn)廢氣，因此相關(guān)人員應(yīng)該在此方面深入研究。

參考文獻(xiàn)

[1]鮑國華，卞汝錦.汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].上海計(jì)量測試，2012，16（45）：187-188.

[2]王偉，鐘玉蓮，邢捷.汽車尾氣測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2012，02（20）：261-262.

[3]譚湘治，肖億.汽車排放氣體測試儀示值誤差測量結(jié)果的不確定度[J].中國計(jì)量，2013，06（10）：311-312.

作者簡介：1.黃星 女，1982年9 漢 重慶永川 大學(xué)本科 畢業(yè)院校：四川外國語大學(xué) 職稱：工程師 研究方向：計(jì)量測試。

2.王麗芳 女，1982.3 漢 重慶永川 大學(xué)本科 畢業(yè)院校：四川外國語大學(xué) 重慶通信學(xué)院 職稱：工程師 研究方向：計(jì)量測試。

3.程磊 男，1983.9 漢 重慶萬州 碩士 畢業(yè)院校：四川外國語大學(xué) 重慶大學(xué) 職稱：工程師 研究方向：計(jì)量測試。