潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的驗(yàn)證

王俊濤 蒲莉萍 玄春青 李文虎

摘 要：此潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置屬于新建標(biāo)準(zhǔn)，裝置采用靜態(tài)質(zhì)量法原理，文章對裝置基本原理進(jìn)行了簡要介紹，并簡要介紹了其主要性能特點(diǎn)。采用比對法對裝置不確定度進(jìn)行了驗(yàn)證，對比對過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：潤滑油；流量標(biāo)準(zhǔn)；不確定度；比對；齒輪流量計(jì)

1 引言

為滿足工業(yè)實(shí)際需要建立了可高低變溫潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。本裝置具有大變溫范圍，準(zhǔn)確度高，量程寬，自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。此裝置是對不同溫度、粘度下流量計(jì)性能進(jìn)行檢定的測試系統(tǒng)，其自身準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性將直接影響相應(yīng)工業(yè)系統(tǒng)流量狀態(tài)的監(jiān)測。為驗(yàn)證其性能開展此次試驗(yàn)比對。

2 裝置簡介

2.1 裝置原理

本裝置基本原理結(jié)構(gòu)如圖1所示。油液存儲于油箱1內(nèi)，工作時(shí)在油泵2作用下被壓入試驗(yàn)管路系統(tǒng)，經(jīng)變溫系統(tǒng)3、指示流量計(jì)4、被檢流量計(jì)5到達(dá)換向器6。換向器在未工作狀態(tài)時(shí)，油液直接回油箱，換向器進(jìn)入工作狀態(tài)，油液經(jīng)換向器后進(jìn)入稱重箱7，完成一次檢定后，打開電動(dòng)放油閥8，油液回油箱[1][2]。

圖1 裝置原理圖

2.2 裝置設(shè)計(jì)性能指標(biāo)

（1）變溫范圍：（-35～150）℃；（2）溫控精度：±1℃；（3）流量范圍：（0.1～80）m3/h；（4）不確定度（k=2）：0.05%

3 不確定度驗(yàn)證

3.1 驗(yàn)證依據(jù)及方法

本次測量不確定度的驗(yàn)證依據(jù)GJB/J2749-96《建立測量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告的編寫要求》，5.11節(jié)，測量不確定度的驗(yàn)證[3]。

選用5.11.4比對法。即利用同級測量標(biāo)準(zhǔn)和被驗(yàn)證的測量標(biāo)準(zhǔn)檢定同一臺穩(wěn)定性較好的傳遞標(biāo)準(zhǔn)或測量器具，被驗(yàn)證的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果ya與高一級標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果yb之差的絕對值，應(yīng)不大于U，即應(yīng)滿足： 。

如果 ，則不滿足要求。

如果 ，則滿足要求。

3.2 比對對象

本流量標(biāo)準(zhǔn)裝置建好以前，國內(nèi)建立航空潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)的單位只有北京長城計(jì)量測試研究所，且其所用介質(zhì)與本裝置相同，所以選用北京長城計(jì)量測試研究所潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)作為比對對象。

北京長城計(jì)量測試研究所滑油流量標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)為：

標(biāo)準(zhǔn)型號：RHLB-120；

流量范圍：（0.006-7.2）m3/h；

裝置不確定度：0.05%（k=2）；

工作溫度：常溫。

3.3 傳遞標(biāo)準(zhǔn)

GJB/J2749-96《建立測量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告的編寫要求》中對傳遞標(biāo)準(zhǔn)或測量器具的描述是穩(wěn)定性較好。比對過程傳遞標(biāo)準(zhǔn)的性能將會對比對結(jié)果產(chǎn)生重要影響。

流量計(jì)是流量測量的主要儀器，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置主要用于流量計(jì)的性能檢定，流量標(biāo)準(zhǔn)裝置之間的比對首選流量計(jì)作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)。流量計(jì)種類較多，原理各異，同時(shí)計(jì)量特性也不盡相同，甚至有較大差別，常用的液體流量計(jì)有，浮子流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、質(zhì)量流量計(jì)、齒輪流量計(jì)等。浮子流量計(jì)精度和穩(wěn)定性都較差，不適合做傳遞標(biāo)準(zhǔn)。渦輪流量計(jì)，近年來技術(shù)改進(jìn)較大，重復(fù)性較好，抗干擾能力強(qiáng)，在國內(nèi)外部分流量標(biāo)準(zhǔn)比對中已多次被應(yīng)用，但渦輪流量計(jì)性能受流體流動(dòng)狀態(tài)以及流體的粘度影響較大，本裝置介質(zhì)4050航空潤滑油粘度較大，不易用渦輪流量計(jì)進(jìn)行測量。質(zhì)量流量計(jì)是近年發(fā)展最為迅速的流量計(jì)，準(zhǔn)確度非常高，部分流量計(jì)宣稱精度可達(dá)0.05%，重復(fù)性，穩(wěn)定性好，易于做傳遞標(biāo)準(zhǔn)，但其體積大，不利于運(yùn)輸，價(jià)格非常高，限制了其廣泛應(yīng)用。齒輪流量計(jì)也屬于高精度流量計(jì)，體積相對較小，穩(wěn)定性，重復(fù)性好，流量計(jì)量與流體狀態(tài)無關(guān)，適合做傳遞標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，齒輪流量計(jì)適合高粘度介質(zhì)，并要求介質(zhì)具有潤滑功能[2][4]。

根據(jù)以上流量計(jì)特點(diǎn)分析，此次比對用傳遞標(biāo)準(zhǔn)選用一臺齒輪流量計(jì)。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)及比對實(shí)際需求選用一臺VS2的直齒輪流量計(jì)。

此次比對在常溫下進(jìn)行，比對范圍選擇（3-80）L/min。

4 比對結(jié)果

經(jīng)兩臺流量標(biāo)準(zhǔn)分別對傳遞標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定，結(jié)果列于表1。

表1 比對數(shù)據(jù)

根據(jù)上表數(shù)據(jù)，取4點(diǎn)中差別最大的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，計(jì)算結(jié)果如下：

ya-yb相對=0.059%；U=0.071%

則 成立，滿足要求。

5 結(jié)束語

通過在現(xiàn)有條件下的試驗(yàn)驗(yàn)證，證明潤滑油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在比對的流量范圍內(nèi)不確定度評定結(jié)果可靠。

參考文獻(xiàn)

[l]蘇彥勛，梁國偉，盛健.流量計(jì)量與測試（第二版）[M].北京：中國計(jì)量出版社，2007.

[2]國防科工委科技與質(zhì)量司.力學(xué)計(jì)量下冊[M].北京：原子能出版社.931-955.

[3]國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會.GJB/J2749-96建立測量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告的編寫要求.1996.

[4]孟濤，王池，唐蕾，等.利用實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部比對進(jìn)行流量裝置期間核查[J].計(jì)量技術(shù).2012，（6）65-67

作者簡介：王俊濤（1981，6-），男，碩士研究生，主要從事流量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。