淺談CNG壓力表在線檢測與不確定度評定
本文介紹了 CNG壓力表的在線檢測方法與不確定度評定方法。
隨著科技的發展，能源的多元化。汽車動力也不僅 僅只依靠原油。車載天然氣（以下簡稱NG”）技術已 經很成熟。但CNG壓力表檢測還是需要拆卸，這不僅麻 煩而且在拆卸過程中，稍有不注意就會出現損壞螺紋和漏 氣的情況,帶來安全隱患。筆者經過多次試驗與咨詢,總結 出了適宜的在線檢測方法,并對其不確定度進行評定。
1.概述
1. 1檢測依據：參照JJG52 - 2013《彈性元件式一般壓 力表、壓力真空表和真空表》、GB/T1226 -2010《一般壓 力表》。
1. 2檢測標準：量程為（0 ~ 40) Mpa,準確度為0. 2級精 密數顯壓力表一塊；CNG加氣槍一支；能自動造壓或連 接氣源產生高壓純凈氣體介質裝置和高壓閥門等組成的 檢測裝置。
1. 3檢測對象：量程為（0 ~40) Mpa,分度值為1Mpa, 2.5級CNG壓力表。
1. 4檢測環境：溫度30蚓,相對濕度72%。
2.在線檢測
檢測方法：（1)讓車主行駛到檢測場地,請駕駛員停 車熄火后分別打開引擎蓋與后備箱。（2)檢測人員關閉 氣瓶閥門，打開燃氣車的沖氣閥門，排掉殘留在管道中的 余氣。（3)把加氣槍插入加氣孔，以純凈氣體為介質，打 開儀器緩慢的加壓。選取5Mpa、10Mpa、15Mpa、20Mpa 這幾個檢測點（由于車載燃氣最高只能使用20Mpa的壓 力，再往后加壓不僅沒有意義，還會損壞管路）。讀數后 做輕敲位移，到20Mpa后保持耐壓。在耐壓時，如果精 密數顯壓力表的數值出現持續下降，不僅要考慮標準器 是否安裝到位,還要考慮是否存在漏氣的情況。可用肥 皂泡沫涂抹在各個管路接頭處，看是否有氣泡出現。 (4)然后緩慢開始泄壓（泄壓也是排出管路內的高壓氣 體），依次檢測15Mpa、10Mpa、5Mpa這幾個檢測點,讀數 后做輕敲位移。當高壓氣體完全排出后,關閉沖氣閥門,打 開氣瓶閥門。
3.不確定度評定
3.1測量模型 5 = PN - Ps
式中：5一被檢表示值誤差，Mpa;
PN一被檢壓力表示值，Mpa;
Ps一精密數顯壓力表標準示值,Mpa。
3.2方差
因各輸入量彼此不相關,則：
U2 (5) = cl u2 ( PN ) + c2 u2 ( PS )
3.3靈敏系數：
#5 , #5 ,
c, ^ ?= 1 c2 ^ ?= - 1
1 #Pn 2 #PsS
3. 4輸入量Pn的標準不確定度u(Pn)
輸入量Pn的標準不確定度主要由（1)被檢壓力表 重復性測量引入的標準不確定度；(2)檢定溫度與標準 溫度偏差引入的標準不確定度；(3)對被檢表估度引入 的標準不確定度。
3.4.1被檢壓力表重復性測量引入的標準不確定度u (PM) 在檢測過程中發現15Mpa這點變化較大,對此在這 點上以重復性條件下測量10次,取其升壓與降壓平均值 作為測量結果。
(Mpa)
—1 10
x = ?= 15. 38Mpa
10i = 1
單次標準實驗偏差：
I'X (xi -x) 2
s =槡' =1 n-1^=0. 0789Mpa 重復性測量標準不確定度APNl)：
u (PN1) = ?=0. 056Mpa 槡2
3.4.2檢定溫度與標準溫度偏差引入的標準不確定度
u ( PN2 )
由JJG52 -2013〈(彈性元件式一般壓力表、壓力真空 表和真空表》可知壓力表檢定溫度為：（20 ±5) 蚓,可是 在線檢測都是在戶外，有時無法滿足規程要求。根據 GB/T1226 -2010《_般壓力表》可進行溫度修正。在此 我們并不做符合性判定，可把此分量引入不確定度。
檢測時環境溫度為30C,壓力表的溫度影響系數K =0. 0004C ,At = 10C,服從均勻分布。
u (PN2) = KAt ^40 =0. 092Mpa 槡3
3. 4. 3對被檢表估度引入的標準不確定度u(Pn3)
被檢壓力表分度值為1Mpa,依照規程要求按分度值 1/5估讀。服從均勻分布。
0. 2
u( PN3) =0.2=0. 115Mpa槡3
3. 4. 4輸入量Pn的標準不確定度u (Pn)
u(PN) = ^0. 0562 +0.0922 +0. 1152 =0. 158Mpa
3. 5輸入量Ps的標準不確定度u(Ps）
輸入量Ps的標準不確定度主要由標準器的準確度 引入的標準不確定度。
3. 5. 1標準器的準確度引入的標準不確定度u(Ps)
3.6標準不確定度匯總表
3.7合成標準不確定度
由 u2c (s) = c1 u2 (PN) + c2u2 (PS)帶入得到:
標準器為0.2級，(0 ~40) Mpa數顯精密壓力表。 服從均勻分布。
u(PS) =40 x0.2% =0.046Mpa
uc (s) = V7。. 1582 +0.0462 =0. 16Mpa 3. 8擴展不確定度評定 取包含因子k =2(
U = k x uc (S) =2x0. 16=0. 32 Mpa
4.結果報告
本次測量CNG壓力表（測量點為15Mpa)的擴展不 確定度為
U = k x uc (S) =2x0.16=0. 32 Mpa (k =2)
被檢(0 ~40) Mpa, 2. 5級CNG壓力表最大允許誤差 為?Mpa。本次測量（測量點為15Mpa)不確定度小于 最大允許誤差三分之一。說明此檢測方法符合要求。
