石蠟光安定性測定儀校準方法研究及其測量不確定度評定

姜天淇 王浩 劉憶萱

【摘要】本文參考SH/T 0404—2008《石蠟光安定性測定法》和GB/T 34097—2017《石油產(chǎn)品光安定性測定法》，對石蠟光安定性測定儀紫外輻照度和溫度參數(shù)的校準方法進行了詳細的介紹，采用直接測量法對其測量值進行不確定度評定，并進行分析。

【關(guān)鍵詞】石蠟光安定性測定儀；校準；不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.04.013

Study on the Calibration Method of Paraffin Light Stability Tester and Its Measurement Uncertainty Evaluation

JIANG Tianqi， WANG Hao， LIU Yixuan

（Liaoning Institute of Measurement， Shenyang 110004， China）

Abstract： With reference to SH/T 0404—2008 Test method for light stability of paraffin wax and GB/T 34097—2017 Test method for light stability of petroleum products. This paper introduces in detail the calibration methods of ultraviolet irradiance and temperature parameters of the paraffin light stability tester， evaluates the uncertainty of the measured values by direct measurement， and analyzes them.

Key words： paraffin light stability tester； calibration； uncertainty

石蠟光安定性測定儀由帶有數(shù)字顯示的溫度照度控制單元、紫外光照射加熱單元、試樣恒溫照射室組成。其能將溫度和紫外輻照度準確控制在行業(yè)所使用的石蠟光安定性測定方法的要求范圍內(nèi)。石蠟光安定性測定儀的工作原理是將試樣置于石蠟光安定性測定儀恒溫照射室中，在一定溫度和紫外光強度下照射一定時間，用儀器測量光照后試樣的顏色，從而獲得光安定性結(jié)果。石蠟光安定性測定儀廣泛應(yīng)用于電子、汽車、航空、手機通信、塑膠、機械等行業(yè)。如果石蠟光安定性測定儀沒有定期做好校準工作，在使用過程中如果應(yīng)用了出現(xiàn)故障的儀器，會影響檢驗結(jié)果的準確性。因此本文對石蠟光安定性測定儀的校準方法進行研究，并給出測量結(jié)果不確定度的評定和計算方法，為石蠟的光穩(wěn)定性提供相應(yīng)的技術(shù)保證。

1校準方法的研究

1.1校準的條件

參照GB/T 34097—2017《石油產(chǎn)品光安定性測定法》中的內(nèi)容。環(huán)境條件：室溫，相對濕度≤85%。

1.2校準用設(shè)備

紫外輻照計：UV-365探頭，波長范圍320～390 nm，經(jīng)檢定合格。工業(yè)鉑熱電阻：測量范圍為（-80～300）℃，分辨力為0.001℃。

1.3計量特性

紫外輻照度：（12.0±0.3）MW/cm2。恒溫室溫度：（90±1）℃。

1.4校準項目

紫外輻照度，恒溫室溫度。

1.5校準方法

1.5.1外觀檢查

檢測儀外觀應(yīng)完好。檢測儀上應(yīng)明確標明產(chǎn)品名稱、型號規(guī)格、制造廠名稱、出廠日期、出廠編號等信息。檢測儀顯示屏、各功能開關(guān)、按鈕和指示燈應(yīng)能正常工作。

1.5.2紫外輻照度的校準

按使用說明書要求將石蠟光安定性測定儀恒溫照射室溫度設(shè)置為90.0℃，當示值達到（90.0±1.0）℃時，儀器顯示照度值穩(wěn)定，將紫外輻射照度計探頭水平置于試樣皿槽內(nèi)，測量照度值。

1.5.3恒溫室溫度校準

當儀器恒溫室溫度達到設(shè)定溫度90.0℃時，用鉑電阻溫度計測量溫度并記錄，連續(xù)測量3次，取3次測量平均值作為測量結(jié)果。

2不確定度評定

2.1石蠟光安定性測定儀的紫外輻照度示值誤差的不確定度評定

2.1.1測量依據(jù)

GB/T 34097—2017《石油產(chǎn)品光安定性測定法》。

2.1.2校準用設(shè)備

紫外輻射照度計：Urel=7.2%，k=2。

2.1.3被測對象

石蠟光安定性測定儀。

2.1.4測量方法

采用直接測量的方法，用紫外輻照度計連續(xù)測量石蠟光安定性測定儀的照度值。

2.1.5測量模型

2.1.5.1數(shù)學(xué)模型

2.1.6不確定度分析與評定

2.1.6.1不確定度來源

從測試方法可以看出，不確定度主要來源于以下幾個方面：重復(fù)測量引起的不確定度；標準器（紫外輻照度計）本身帶來的不確定度；測量儀器分辨力帶來的不確定度。

2.1.6.2各不確定度分量的評定

1）測量重復(fù)性引入的標準不確定度u1

儀器顯示照度值穩(wěn)定后，將紫外輻射照度計探頭水平置于試樣皿槽內(nèi)，連續(xù)測量照度值，測量結(jié)果如表1所示。

此項包含在紫外輻照度計示值誤差中，因此測量儀器分辨力帶來的不確定度可以忽略不計。

2.1.6.3標準不確定度分量匯總

上述標準不確定度分量的分類、測量結(jié)果分布等信息匯總見表2。

2.1.6.4合成標準不確定度uc

2.2石蠟光安定性測定儀的溫度示值誤差的不確定度評定

2.2.1測量依據(jù)

JJF 1101—2019《環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準規(guī)范》。

2.2.2校準用設(shè)備

工業(yè)鉑熱電阻及其配套設(shè)備，測量范圍：-80～300℃，分辨力：0.001℃。

2.2.3測量方法

當儀器恒溫室溫度達到設(shè)定溫度90.0℃時，用鉑電阻溫度計測量溫度并記錄，連續(xù)測量3次，取3次測量平均值作為測量結(jié)果。

2.2.4測量模型

2.2.4.1數(shù)學(xué)模型

2.2.6標準不確定度分量匯總

上述標準不確定度分量的分類、測量結(jié)果分布等信息匯總見表3。

3結(jié)束語

本文對石蠟光安定性測定儀的紫外輻照度和溫度參數(shù)的校準進行了詳細說明，從而為石蠟光安定性測定儀的測量提供了可行有效的方法，保證了石蠟光安定性測量結(jié)果的準確度，并對石蠟光安定性測定儀的紫外輻照度、溫度來源和評定過程，以實例形式給出了詳盡的說明，為此類儀器溯源提供參考和借鑒。

【參考文獻】

[1]石油產(chǎn)品光安定性測定法：GB/T 34097—2017[S].

[2]石蠟光安定性測定法：SH/T 0404—2008[S].

[3]環(huán)境試驗設(shè)備溫度、濕度參數(shù)校準規(guī)范：JJF 1101—2019[S].

【作者簡介】

姜天淇，女，1988年出生，工程師，碩士，研究方向為化學(xué)計量。

（編輯：李加鵬）