透射式烟度透射比值加权前后对示值误差的影响

来源 :科技信息·中旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yangchao2005
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  摘要:伴随机动车的设计要求的提高,对透射式烟度计的使用提出更高的要求。然而从以往透射式烟度计的使用情况看,其准确性很难保证,对机动车排气烟度控制带来不利影响。本次研究将对透射式烟度透射比值加权前后对示值误差的影响进行探析。
  关键词:透射式烟度计;透射比值;加权;示值误差
  前言:作为计量检定的关键性工具,透射式烟度计在近年来大多计量管理工作中应用极为常见。尽管透射式烟度计应用下在控制机动车排气烟度方面效果明显,但实际应用下,比对数据处理方面透射式烟度计的应用仍有一定不足,这就要求采取有效的示值误差检定方法,如标准中性滤光片的应用。因此,本文对透射式烟度透射比值加权前后示值误差情况分析,具有十分重要的意义。
  1透射比实验分析
  1.1烟度计指标与示值误差介绍
  本文在研究中主要取JJ976-2010计量具控制要求为例,以400~760mm为可见光范围,通过研究时间可发现,在加权计算后对示值变化分析。同时取FNDF-100型号的标准中性滤光片3片,透射比各71%、50%、34%,在此基础上以实验室监测方法,分析各透射比对示值误差所带来的影响,首先,做50%标准中性滤光片透射比实验,分析未加权时得出的结果。对于大多计量来说,未加权前,多以555~565nm作为中间波长,在此基础上进行透射式烟度计比值的计算。如关于示值误差的计算,有具體的计算公式,如△=xave-xref。其中烟度计示值误差以△表示,3次测量烟度计平均结果以xave表示,而标准中性滤光片吸收比参考值以xref表示。同时,有研究也指出采取极差法做标准不确定度的测量,相应的公式表现为s(x1)=1/dn(xmax-xmin),其中极差系数以dn表示。取不同波长间隔为例,分析透射比值,如470nm波长间隔下,保持475nm中间波长,所获取的透射比值达到49.35%,再如540~550波长间隔,545nm波长下,取得的透射比值50.27。同样,其他不同波长间隔与波长时间,所获取的透射比值有一定差异[1]。
  1.2加权前后示值误差变化情况
  而对于加权后,由JJG976-2010实施后,强调具体的实测中标准中性滤光片透射比加权计算结果,需以400~760nm可见光区为范围,每隔10nm区间透射比均需给予加权计算。仍选择50%标准中性滤光片为例。加权计算中要求结合波长间隔的不同做具体计算,计算过程中涉及的参数主要以各中性滤光片透射比值、中性滤光片波长间隔透射比。同时,计算中需考虑光吸收比计算问题,相应的公式为N=×100%,其中Φ0表示为空气干净环境下光接收器光通量,Φ用于空气中有烟气存在情况下光接收器光通量,N则表示N。根据计算结果,对吸收比值进行计算。如加权后透射比,取475nm中间波长为例,其透射比值计算结果为49.35%,再如525nm中间波长,其透射比值计算结果为49.45%。对于545nm中间波长,透射比值为50.27%。
  对于加权前、加权后透射式烟度透射比值情况看,并不存在明显变化,甚至极为准确,这在一定程度上可反映出,透射式烟度透射计应用下,实际测量中,很难做示值误差的准确计算,原因在于透射比值的計算结果无法反映实际误差情况。
  2透射式烟度透射比值加权前后示值误差影响
  结合以上实验可发现,示值误差在及其加权前后透射式烟度透射比值下所受影响极为明显。对此情况,考虑由计量技术机构实验室做中性滤光片鉴定。最终发现研究中所取滤光片在校准值上分别为63.32%、49.87%、28.58%,其相比大多标准中性过滤光片,在吸收比值上相对较低,这样在实际应用中便会影响示值误差。针对该类问题,实际解决中需考虑如何做滤光片的校准工作,分析比较结果数据出现离群的主要原因。如以实验室对比结果为依据,重新校准标准中性滤光片,并以JJG976-2010(A.1)为参照做数据加权计算,最终可使示值误差得到有效控制。
  3不确定度评估相关方法
  为使烟度计吸收比示值不确定度问题得以明确,实践操作中考虑引入相关的评估方法,如“间接法”的应用,可做合成不确定度的分析,被理解为对于被标准或基准校准后的量值,若其合成不确定度明确,考虑根据校准结果,对影响灵敏系数、标准差。这样,量值合成不确定度将被准确计算出来。需注意的是,对于烟度计吸收比值不确定度,有较多影响因素,无论实验室检定或其他应用实践,都可能受内插误差、零点漂移、分辨力、示值误差、示值重复性以及吸收比参考值等。这就要求实际评估中,充分分析可能存在的影响因素,避免合成不确定度计算中灵敏系数、标准不确定度等受到影响,最终结果不准确[2]。
  结论:透射式烟度计的应用是有效控制机动车排气烟度的关键所在。虽然透射式烟度计的应用范围较广,但实际应用中仍出现烟度计鉴定不合格情况。从本次研究中便可发现,对于未加权烟度透射比值、加权后烟度透射比值,所得到的结果较为相近,说明加权前后因透射比值无明显变化,示值误差将无法被准确反映出来,导致示值误差受到明显影响。另外,研究中也提及,关于不确定度的计算,也存在较多影响因素,要求在具体计算或分析中综合考虑相关影响因素。
  参考文献:
  [1]戴映云,李书明,毕北鸿. 透射式烟度计检测结果分析与研究[J]. 中国计量,2013,04:98-101.
  [2]王广成. 透射式烟度透射比值加权前后对示值误差的影响[J]. 中国计量,2016,03:88-89.
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