铁路罐车容积量传系统测量不确定度分析
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谈谈铁路罐车容积检定中的几个问题
谈谈铁路罐车容积检定中的几个问题作者：张士波来源：《品牌与标准化》2014年第10期【摘要】本文对铁路罐车容积检定中的水平直径靠尺的放置方法、圆筒板厚的测量位置、带保温套罐体的上弧和下弧的测量位置、计量标准器修正值的选用、准装高度计算结果的取值等问题进行了探讨，提出了正确处理这些问题的方法。
【关键词】铁路罐车容积检定问题处理1 水平直径靠尺的放置方法在测量罐体外总长时，需要利用水平直径靠尺将罐体端板中心移至底架两侧的侧梁上，然后取两侧标记点间长度测量值的平均值作为外总长值。
为了消除罐体轴线到侧梁的距离不相等而产生误差，应尽可能使水平直径靠尺的中心线和罐体轴线垂直；同时为了消除由于水平直径靠尺的弯曲变形而产生误差，在两端定位时，水平直径靠尺必须同方向放置且和线锤对准的是同一侧面。
水平直径靠尺的正确放置方法如图1所示。
图1 水平直径靠尺的正确放置方法示意图2 圆筒板厚的测量位置在罐体的设计制造中，考虑到其承载和受冲击作用，一般是圆筒的下板比上板厚2mm，而端板和下板等厚。
在检定工作中，测量圆筒板厚度时，有测量上板厚度的；有测量下板厚度的；有同时测量上板厚度和下板厚度，取上、下板厚度的平均值的。
实际上，在铁路罐车检定软件中，计算机自动将圆筒下板厚度取成和端板等厚来进行运算，因此，圆筒板厚正确的测量位置是在测量外周长（或带保温套罐体的上弧长）的截面上板部分，测量圆筒板的厚度也就是测量上板的厚度。
3 带保温套罐体上弧和下弧的测量位置在检定带保温套罐体的铁路罐车时，需测量罐体的上弧长和下弧长。
带保温套罐体的测量截面示意图如图2所示。
上弧长是罐体上部1、2之间的弧长，即在测量截面上，保温套上平面和罐体外表面接触的2点之间，罐体上部的弧长。
将罐体上部1、4之间或2、3之间的弧长理解成上弧长是错误的。
图2 带保温套罐体的测量截面示意图下弧长是保温套3、4之间的弧长，即在测量截面上，保温套上平面最外面两点之间的弧长。
汽车油罐车容量自动检定装置的不确定度分析
分量
液 位计长 度 ６０ ｍ， 大允许 误 差 ±００ ％ ， 换 算 ０ｍ 最 ．５ 后
极差 ： Ｒ＝０ １ｍ 极 差 系数 Ｃ＝１６ ．５ ｍ， ． ４
ｓ ： —
成线值 ， Ｐ ： ．ｍ Ｍ Ｅ ±０３ ｍ
从上面的分析得知 ， 误差很小 ， 引人的不确定度分量
＿ ＝０ ０ ２砌 ＝ ＝ ９Ｉ
３ ｆ＝ ￣ ５ × Ｏ０ ５ × ２ ０ （ ３ × ２０ ０） ＝ ２ ／ ２ ．２ ％ ０／ ４ ００
０．０１ ５％ ０ ２
波动 、 温度 短 时 间 内波 动 等 引起 的 ， 续 读 取 液 位 计 ３ 连
次， 得表 ３ ：
表３
３ ３ 标准 金属 量 器 内液 位计 误 差 引人 的标 准 不 确 定 度 ．
间隔检 定仪 ， 续 １ 连 Ｏ次进 水 和排 水 试 验验 证 ， 向器延 换 时误差 未超过 最大允许 误差 。均匀 分布
５ｍ／ ０ ３ｈ流量 点上 １ｍ 带来 的容 积误差 为 ０２ Ｌ ５ｓ ．１
２ ００ ００ Ｌ汽车 油罐 ２ ％容量 等 于 ５０ Ｌ 用 ２０ ５ ０ ０ ， ０ Ｌ的标
ｌ 概述
“ 开关 阀 ｌ ， 向器 向水 池排 水 ， 动 水 泵 ， 到 预 设 时 ”换 启 达
按照 Ｊ １３ ０５ 汽车油罐车容量检定规程》 Ｊ ３ —２０ （ Ｇ （ 规
定 ， 车油 罐 车 的检 定 主要 有 两 种 方 法 ： 是 容 量 比较 汽 一
法， 二是 流量计 法 。
汽车油 罐车容 量 ， 分析装 置 测量结 果 的不 确定 度 。
１２ 环 境条件 ． 温 度为 （ ５ ｃ ５—３ ）ｃ
１３ 数 学模型 ．
容量 比较法 是用 标 准 金属 量 器 作 为标 准 器 ， 汽 车 对
液 位计长 度 ６０ ｍ， 大允许 误 差 ±００ ％ ， 换 算 ０ｍ 最 ．５ 后
极差 ： Ｒ＝０ １ｍ 极 差 系数 Ｃ＝１６ ．５ ｍ， ． ４
ｓ ： —
成线值 ， Ｐ ： ．ｍ Ｍ Ｅ ±０３ ｍ
从上面的分析得知 ， 误差很小 ， 引人的不确定度分量
＿ ＝０ ０ ２砌 ＝ ＝ ９Ｉ
３ ｆ＝ ￣ ５ × Ｏ０ ５ × ２ ０ （ ３ × ２０ ０） ＝ ２ ／ ２ ．２ ％ ０／ ４ ００
０．０１ ５％ ０ ２
波动 、 温度 短 时 间 内波 动 等 引起 的 ， 续 读 取 液 位 计 ３ 连
次， 得表 ３ ：
表３
３ ３ 标准 金属 量 器 内液 位计 误 差 引人 的标 准 不 确 定 度 ．
间隔检 定仪 ， 续 １ 连 Ｏ次进 水 和排 水 试 验验 证 ， 向器延 换 时误差 未超过 最大允许 误差 。均匀 分布
５ｍ／ ０ ３ｈ流量 点上 １ｍ 带来 的容 积误差 为 ０２ Ｌ ５ｓ ．１
２ ００ ００ Ｌ汽车 油罐 ２ ％容量 等 于 ５０ Ｌ 用 ２０ ５ ０ ０ ， ０ Ｌ的标
ｌ 概述
“ 开关 阀 ｌ ， 向器 向水 池排 水 ， 动 水 泵 ， 到 预 设 时 ”换 启 达
按照 Ｊ １３ ０５ 汽车油罐车容量检定规程》 Ｊ ３ —２０ （ Ｇ （ 规
定 ， 车油 罐 车 的检 定 主要 有 两 种 方 法 ： 是 容 量 比较 汽 一
法， 二是 流量计 法 。
汽车油 罐车容 量 ， 分析装 置 测量结 果 的不 确定 度 。
１２ 环 境条件 ． 温 度为 （ ５ ｃ ５—３ ）ｃ
１３ 数 学模型 ．
容量 比较法 是用 标 准 金属 量 器 作 为标 准 器 ， 汽 车 对
卧式金属罐容积测量的不确定度分析
例加以说明 。
例如 :测量圆筒的体积 ,可间接测量圆筒的直径 D
及轴向长度 L
,根据
V
=
πD2 4
L
求得体积
V
,若要求测量体
积的相对误差为 1 % ,确定直径 D 与轴向长度 L 的测量
精度 ? 为举例计算方便 ,取
D
=
20mm
,L
=
50mm π, =
3.
1416
,V
=π 4D2Fra bibliotekL=
3.
1416
×202 4
综上所述 ,分析卧式金属罐容积测量的不确定度 ,着
寸测量 ,其极限误差为 0. 045mm , L 是外尺寸测量 ,其极 重要考虑到罐主体圆筒容积、罐两端封头的容积是间接测
限误差为 0. 04mm (见附表) ,这时测量内径 D 的极限误 量所得结果。在实际检 D 、L 和 H 尺寸时 ,选用不同的测
许极限误差 ,容积不确定度能满足要求 ,但不够经济合 精确的主要原因是操作者使用量具测 D 、L 、和 H 时 ,因
理 ,需进行调整 ,可选用精度较低的量具 。
该量具的精度等级低而直接导致卧式金属罐换算容积的
现在采用读数值为 0. 02mm 的游标卡尺来测量筒体 不准确 。
的内径 D 和轴向长度 L ,在 50mm 测量范围内 , D 是内尺
πDL 2
2
×δ2limD +
π 4
D2
2
×δ2limL
=
±32. 38mm <
±
超出检定规程标准的要求 ,尤其是罐体容积较小者 ,特别 是经常用于物料交接计量 (如流量计) 对同一批量物料同
157. 08mm
铁路罐车罐体安全检测实施存在的问题及改进建议
不 能 以小 于其 制 造 厚 度 的 ７ ０ ％ 而应 以设 计 厚 度 的 ７ ０ ％ 来判定是 否合格 。 １ ． ２ ． ２ 危险包装标 志 的新规 定
够明确。如 《 铁路危险货物运输管理暂行规定 》中 仅要求装运煤焦油、焦油的罐车罐体为黑色 ，但实 际中装运粘油类 、 沥青的罐车罐体也为黑色。
置后测量壁厚在合格范围，且从罐体内、外部观察 同一位置没有明显腐蚀或损伤的痕迹 ， 则可认定为 壁厚符合要求，这种情况一般是罐体板材在成型过 程 中有 细微 夹渣导致 ，不会 影 响罐体 的强度 和刚度。 另外， 有些罐车罐体壁厚设计值为上板厚 ８ ｍ ｍ 、 下板厚 １ ０ ｍ ｍ（ 如Ｇ ６ ｏ ，Ｇ ， 。 ，Ｇ Ｊ 。 ） ，但 在 制 造 过程 中上 下板 壁厚 均采 用 １ ０ ｍ ｎ ｌ ，测 量罐 体 壁厚 时
检定检测
铁路罐车罐体安全检测实施存在 的问题及改进建议
无 法测量可不 测量该处壁厚 。
也暴 露 出以下几个 方面 的问题 。 ２ ． １ 罐车修理 单位业务水 平有待提高 铁路罐 车修理单 位对标志 的内容 、尺 寸 、颜 色 、
１ ． ２ ． １ ． ２ 测量设 备
厂修后有 的罐车罐体漆膜较厚 ，如果选用一般 的超声波测厚仪 ，其测量 的厚度为漆膜和罐体板材 的总厚 度 ，容 易将 个别壁 厚不 合格 的罐 车误判 为合
格 ，因此应选用 可穿透漆膜 厚度 的超声 波测厚仪 。 １ ． ２ ． １ ． ３ 罐体壁 厚超差 的判定
在 测量 壁厚 时如果 发现 壁厚 超差 ，应 适 当移动
一
位置等相关规定和各种罐车的基本参数 、 结构特点 掌握不够清楚，对车型的编码规则不熟悉 ，对装运 的危险货物特性 了解不够 ，未严格按照有关法规 、 标 准进行标 志的喷涂 。 部分铁路罐车修理单位制作的标志喷涂模板不 符 合要 求 ，或者有 的喷涂 手段 比较落 后导 致标 志涂 打内容虽符合要求但是外观质量不好。
够明确。如 《 铁路危险货物运输管理暂行规定 》中 仅要求装运煤焦油、焦油的罐车罐体为黑色 ，但实 际中装运粘油类 、 沥青的罐车罐体也为黑色。
置后测量壁厚在合格范围，且从罐体内、外部观察 同一位置没有明显腐蚀或损伤的痕迹 ， 则可认定为 壁厚符合要求，这种情况一般是罐体板材在成型过 程 中有 细微 夹渣导致 ，不会 影 响罐体 的强度 和刚度。 另外， 有些罐车罐体壁厚设计值为上板厚 ８ ｍ ｍ 、 下板厚 １ ０ ｍ ｍ（ 如Ｇ ６ ｏ ，Ｇ ， 。 ，Ｇ Ｊ 。 ） ，但 在 制 造 过程 中上 下板 壁厚 均采 用 １ ０ ｍ ｎ ｌ ，测 量罐 体 壁厚 时
检定检测
铁路罐车罐体安全检测实施存在 的问题及改进建议
无 法测量可不 测量该处壁厚 。
也暴 露 出以下几个 方面 的问题 。 ２ ． １ 罐车修理 单位业务水 平有待提高 铁路罐 车修理单 位对标志 的内容 、尺 寸 、颜 色 、
１ ． ２ ． １ ． ２ 测量设 备
厂修后有 的罐车罐体漆膜较厚 ，如果选用一般 的超声波测厚仪 ，其测量 的厚度为漆膜和罐体板材 的总厚 度 ，容 易将 个别壁 厚不 合格 的罐 车误判 为合
格 ，因此应选用 可穿透漆膜 厚度 的超声 波测厚仪 。 １ ． ２ ． １ ． ３ 罐体壁 厚超差 的判定
在 测量 壁厚 时如果 发现 壁厚 超差 ，应 适 当移动
一
位置等相关规定和各种罐车的基本参数 、 结构特点 掌握不够清楚，对车型的编码规则不熟悉 ，对装运 的危险货物特性 了解不够 ，未严格按照有关法规 、 标 准进行标 志的喷涂 。 部分铁路罐车修理单位制作的标志喷涂模板不 符 合要 求 ，或者有 的喷涂 手段 比较落 后导 致标 志涂 打内容虽符合要求但是外观质量不好。
原油铁路罐车计量常见错误及改进方法探讨
容重计量与管理》 一书 中可以看到容积表的编制 原则 ， Ｇ ７ 罐车适 用 于 Ａ表 ， １ 阿拉 伯数 即 １型 第 位
字 与罐直 径对 应关 系见 表 ３ 。 由 此 可 以 把 参 照 高 度 （ 尺 总 高 ）定 为 检
３０ ｎ ， １０ｕ 再根 据表号 中第 １ 阿拉伯数字对检尺 ｎ 位 数据进行修正 ， 从而在无法得知确切检 尺总高的
维普资讯
情况 下 ， 把误 差降 到最 低 。修 正高度见 表 ４ 此修
正方法 目前用于人工检尺计量比较切合实际。
收稿 日期 ： ０ —０ —１ ２ ２ ２ ０ ０
作者简介 ： 冀学锋 ． 大学 本科 ， 高级工 程师 ． 品车间副 油 主任 现从事 油气储运技术工作 。
是定值（ 曾做过实测 ， 一般在 ２ ５ — ６０ｍ）所以 ５ ２２ｎａ， ０
行探讨， 根据规范 ， 结合实际情况制定切实可行的 方法 ， 对保证计量 的公 正具有很大 的现实意义 １ 原油 铁路 罐车 计■ 常见错误
Ｓ Ｌ２ ８（ 油 及 液 体 石 油 产 品 铁路 罐 车 Ｙ ０ ３ 石 交 接计 量规程 》 中规 定 ： 对计 量原 油 、 油 、 料 油 重 燃 等重质 油 品 ， 检 空 尺 。这 主要 是 考虑 到各 油 品 应 的性质 差异 较 大 ， 实 尺 对 于一 些 高粘 油 品 很 难 检 操作 。矛盾 主要 在 于 检空 尺 时 的参 照 高 度差 异 。 在此 以 目前 应 用 量 在 ９ ％左 右 的 Ｇ ７型 罐 车 （ ｏ １ ４ 螺栓孔 ） 为侧 ， 几种计 量 方法进行 分析 。 对 （ ） Ｇ ７ 型 罐 车 内 径 ２ ０／￣ １ １ ８０２１ 总 长 １ ，内 １ １ ３３ ， 效 容 积 ６ ， 孔 高 （ ０ ８ 有 一 ０ 人 ４螺 栓 孔 ） ３ＯＩ１大 部 分 单 位 把 检 尺 计 量 参 照 高 度 定 为 ０ｉ￣， ｌ １
汽车油罐车容量测量结果的不确定度评定
确定 度 区间为 ±５ ０ ℃ ， 均匀 分 布 ×１ ／ 按
Ｍ １ ：５×１ 一／ （ ） ０ ℃ ＝２ ８ ×１ 一／ ．９ ０ ℃
入一次 的水 都要测 量 标 准量 器 内 的水 温 ， 罐 内水 温 与 待
壁温平衡后测量罐 内水温并记 录， 在油罐 内的水平稳后 测 量液 高 。
谢 清群
（ 福建省龙岩市计量所 ， 福建 龙岩 ３４０ ） ６００
摘 要： 本文根据汽车油罐车检定装置 ， 结合 Ｊ １３ ２Ｏ 《 Ｊ ３ — Ｏ５ 汽车油罐车容量检定规程》 Ｇ 的要求 ， 对汽车油罐车容量测量结果的不确定度进行评 定。
关键 词 ： 车油 罐 车 ； 量 结 果 ； 确 定 度 汽 测 不
＝
３５ 标准 量器 内水 温测 量 的标准 不确 定度 （ｂ ． ｔ）
测量标准量器 内水温 的温度计其 分度值 为 Ｏ２ ．￣ Ｃ， 最大允许误差为 ± ．℃， ０３ 按均匀分布
（ ＝ ．℃ “） Ｏ ３ ＝ ．７ ￣ ０ １３Ｃ
［ ＋Ｐ（ｂ ２ ） （０— ）＋ （ 一“） １ ｌｔ一 ０ ＋ ２ ］
３ 输入量 的标 准不确 定 度评定
３１ 标准 量器 量值 的标 准不确 定 度 “ ） （ 据标 准量 器检定 证 书 的信 息 ， 最 大 允许 误 差 为 ± 其 ００５ ， ．２ ％ 按均 匀分 布 ｕ ） ００５ ×１ ０ ／ ＝ ． ４ （ ＝ ． ％ ０ Ｌ￣ ０ １ Ｌ ２ ０ ４ ３２ 标准 量器 体胀 系数 的标 准不确 定 度 （ ） ． １ 标准量 器 的材 质 为 不 锈 钢 ， ：５ ０×１～／Ｃ， 不 ０ ￣ 其
１４ 被测对 象 ： ． 汽车 油罐 车 ， 车号 为 闽 Ｆ一０９ ， 称 容 ９７标 量 为 ２ ×１０Ｌ最 大 允许误 差 为 ±０２ ％。 ４ ００ ， ．５
Ｍ １ ：５×１ 一／ （ ） ０ ℃ ＝２ ８ ×１ 一／ ．９ ０ ℃
入一次 的水 都要测 量 标 准量 器 内 的水 温 ， 罐 内水 温 与 待
壁温平衡后测量罐 内水温并记 录， 在油罐 内的水平稳后 测 量液 高 。
谢 清群
（ 福建省龙岩市计量所 ， 福建 龙岩 ３４０ ） ６００
摘 要： 本文根据汽车油罐车检定装置 ， 结合 Ｊ １３ ２Ｏ 《 Ｊ ３ — Ｏ５ 汽车油罐车容量检定规程》 Ｇ 的要求 ， 对汽车油罐车容量测量结果的不确定度进行评 定。
关键 词 ： 车油 罐 车 ； 量 结 果 ； 确 定 度 汽 测 不
＝
３５ 标准 量器 内水 温测 量 的标准 不确 定度 （ｂ ． ｔ）
测量标准量器 内水温 的温度计其 分度值 为 Ｏ２ ．￣ Ｃ， 最大允许误差为 ± ．℃， ０３ 按均匀分布
（ ＝ ．℃ “） Ｏ ３ ＝ ．７ ￣ ０ １３Ｃ
［ ＋Ｐ（ｂ ２ ） （０— ）＋ （ 一“） １ ｌｔ一 ０ ＋ ２ ］
３ 输入量 的标 准不确 定 度评定
３１ 标准 量器 量值 的标 准不确 定 度 “ ） （ 据标 准量 器检定 证 书 的信 息 ， 最 大 允许 误 差 为 ± 其 ００５ ， ．２ ％ 按均 匀分 布 ｕ ） ００５ ×１ ０ ／ ＝ ． ４ （ ＝ ． ％ ０ Ｌ￣ ０ １ Ｌ ２ ０ ４ ３２ 标准 量器 体胀 系数 的标 准不确 定 度 （ ） ． １ 标准量 器 的材 质 为 不 锈 钢 ， ：５ ０×１～／Ｃ， 不 ０ ￣ 其
１４ 被测对 象 ： ． 汽车 油罐 车 ， 车号 为 闽 Ｆ一０９ ， 称 容 ９７标 量 为 ２ ×１０Ｌ最 大 允许误 差 为 ±０２ ％。 ４ ００ ， ．５
铁路罐车容积量值比对分析
则 、 况 总结 。 细 则 》 实 施 铁路 罐 车容 积量 值 比对 的技 情 《 是 术依 据 。
６ 比对 实施 ．
测量法 是用 钢卷 尺测量 罐体 的外 周长 、 横 直径 、 总 长 ， 外 外
用超 声波 测 厚 仪测量 罐 体 的上 板 厚 、 头 厚 （ 封 下板 厚 ）经 ； 过数据 处理 后套用 容 积表 ， 到铁路 罐车 容积 。 得
表 １ Ｇ 型 铁 路罐 车 容 积量 值 比对 （ 内测 量 法 ） 罐 结果 一 览表 以各 试验 单 位检 定得 出 的铁 检定单位 竖直径 横直径 内总长 总容积 扩展不确定度 序 号 （ ｍ） ｍ （ ｍ） ｍ （ ｍｍ） （） Ｌ Ｕ ｌｋ＝ （ ２） ＵＬ （） 路 罐车 罐体 总容 积值 （ ） 为检 升 作
１ 验单位 ． 试
主导试 验 室根据 ＪＦ ７ ２ ０ 《 量仪 器 比对规 范》 Ｊ １ — ０ ４ 测 １ １ 组织 了比对 。试 验单 位按 检定 规程 的要求 进 行 了检定 ， 并
对检 定结 果进 行 了测 量不 确定 度评 定 。
７ 比 对 结 果 ．
参 加单位 为 国家铁 路罐 车容 积计 量站 第一 、第 二 、 第 三检定 室和 国家铁 路罐 车容 积计 量站 的八个 分 站 ， 导试 主 验室 为国家 铁路罐 车容 积计 量站 第一 检定 室
计 量标 准 为铁 路 罐 车容 积检 定 装 置 ，标 准 器 为 套管 尺 、 卷 尺 、 声波 测厚 仪。 个试验 单位 的计量 标准均 具 钢 超 每
备 有效 的计量 标准 考核 证书 和社会 公用 计量 标 准证 书 ， 标
准 器均具 备有 效 的周期 检定证 书 。
４评 判 准 则 ．
６ 比对 实施 ．
测量法 是用 钢卷 尺测量 罐体 的外 周长 、 横 直径 、 总 长 ， 外 外
用超 声波 测 厚 仪测量 罐 体 的上 板 厚 、 头 厚 （ 封 下板 厚 ）经 ； 过数据 处理 后套用 容 积表 ， 到铁路 罐车 容积 。 得
表 １ Ｇ 型 铁 路罐 车 容 积量 值 比对 （ 内测 量 法 ） 罐 结果 一 览表 以各 试验 单 位检 定得 出 的铁 检定单位 竖直径 横直径 内总长 总容积 扩展不确定度 序 号 （ ｍ） ｍ （ ｍ） ｍ （ ｍｍ） （） Ｌ Ｕ ｌｋ＝ （ ２） ＵＬ （） 路 罐车 罐体 总容 积值 （ ） 为检 升 作
１ 验单位 ． 试
主导试 验 室根据 ＪＦ ７ ２ ０ 《 量仪 器 比对规 范》 Ｊ １ — ０ ４ 测 １ １ 组织 了比对 。试 验单 位按 检定 规程 的要求 进 行 了检定 ， 并
对检 定结 果进 行 了测 量不 确定 度评 定 。
７ 比 对 结 果 ．
参 加单位 为 国家铁 路罐 车容 积计 量站 第一 、第 二 、 第 三检定 室和 国家铁 路罐 车容 积计 量站 的八个 分 站 ， 导试 主 验室 为国家 铁路罐 车容 积计 量站 第一 检定 室
计 量标 准 为铁 路 罐 车容 积检 定 装 置 ，标 准 器 为 套管 尺 、 卷 尺 、 声波 测厚 仪。 个试验 单位 的计量 标准均 具 钢 超 每
备 有效 的计量 标准 考核 证书 和社会 公用 计量 标 准证 书 ， 标
准 器均具 备有 效 的周期 检定证 书 。
４评 判 准 则 ．
铁路危险货物罐车的罐体安全检测及质量控制分析
积 的一 半 。超 声波 测厚 仪主 要用 于测 量船 体 、输 油管 道 、压力 容 器 、锅 炉 、铁 路罐 车 以及板 材 厚度 的测量 ，被 测材 料包 含 钢 、铜 和 铝等 金 属类 材料 ，也 有玻 璃 、尼 龙、 陶瓷 以及 塑料 等 非金 属材
Ｔａｎｋ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｇ ｏｏｄｓ
Ｈｕａｎｇ Ｘ ｉｎｇ
（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｍ ａｏｍｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｌｔｄ ｏｆ ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｅｒｍ ｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｗａｓ ａｓｓｅｓｓｅｄ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｏｃｃｕｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｔａｎｋ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｓｏｎｉｃ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐａｒａｍ ｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｂｏｄｙ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｔａｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｇｏｏｄｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｍ ａｄｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ Ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｅｒｏｆ ｏｉｌ ｆａｎ ｂｌａｄｅ ｈａｄ ｇｏｏｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ Ｍ ｅａｓｕｒｅｓ ａｂｏｖｅ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
量 ，避 开腹 板 测量 其封 头 下部其 它过 渡 弧处 的厚 度 ；检 测半 加温 套铁路 罐 车时 ． 因加温 套影 响有 些测 量 位置 无法 测量 壁 厚的 可不 测量 ；对 全保温 套罐 车（Ｏｕ ＧＬ、ＧＬＡ、ＧＬＢ、ＧＬ７０等 沥青 罐车）
Ｔａｎｋ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ Ｄａｎｇｅｒｏｕｓ Ｇ ｏｏｄｓ
Ｈｕａｎｇ Ｘ ｉｎｇ
（Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｒｅ ｏｆ Ｍ ａｏｍｉｎｇ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｌｔｄ ｏｆ ＳＩＮＯＰＥＣ，Ｍａｏｍｉｎｇ ５２５０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｅｒｍ ｒ ｆａｃｔｏｒｓ ｗａｓ ａｓｓｅｓｓｅｄ ａｎｄ ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｅｄ，ｗｈｉｃｈ ｏｃｃｕｒｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒａｉｌｗａｙ ｔａｎｋ ｉｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｓｏｎｉｃ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ Ｍ ｅａｎｗｈｉｌｅ，ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐａｒａｍ ｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｂｏｄｙ ｏｆ ｒａｉｌｗａｙ ｔａｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｄａｎｇｅｒｏｕｓ ｇｏｏｄｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｍ ａｄｅ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ Ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗａｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎｅｗ ａｅｒｏｆ ｏｉｌ ｆａｎ ｂｌａｄｅ ｈａｄ ｇｏｏｄ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ Ｍ ｅａｓｕｒｅｓ ａｂｏｖｅ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ
量 ，避 开腹 板 测量 其封 头 下部其 它过 渡 弧处 的厚 度 ；检 测半 加温 套铁路 罐 车时 ． 因加温 套影 响有 些测 量 位置 无法 测量 壁 厚的 可不 测量 ；对 全保温 套罐 车（Ｏｕ ＧＬ、ＧＬＡ、ＧＬＢ、ＧＬ７０等 沥青 罐车）
容量计重工作中的不确定度探究
容量计重工作中的不确定度探究摘要：本文针对容量计重工作中存在的不确定度问题进行探讨。
通过对液位深度、仓容表、打尺等因素进行分析，发现在测量和计算过程中都存在一定程度的误差，导致最终得出的液体重量存在不确定度。
为了减小这种不确定度，需要采取相应的措施，包括提高测量精度、完善仓容表、加强操作规范等。
关键词：容量计重；不确定度；液位深度；仓容表；打尺前言：在工业生产中，容量计重是广泛使用的一种方法，用于测量各种液体的重量，包括石油、化工品、植物油等。
然而，在容量计重工作中，由于各种因素的影响，使得测量出的液体重量存在一定程度的不确定度。
因此，如何准确地测量液体重量，是一个亟待解决的问题。
1容量计重工作原理容量计重是一种重量测量方法，主要用于测量液体的重量。
其工作原理可以简单概括为：通过测量液面深度来计算液体的体积，再根据液体的密度来计算液体的重量。
具体来说，容量计重通常采用打尺来测量液面深度。
打尺是一种类似于卷尺的测量工具，它的一个端头固定在液体容器的底部，另一个端头则伸入到液面上方。
通过读取打尺的刻度，就可以知道液面距离容器底部的距离（即液面深度）。
接着，通过仓容表来计算液体的体积。
仓容表是一张标准的表格，其中列出了液体容器在不同液面深度下所对应的体积。
通常情况下，仓容表是按照液体的标准密度制定的，但实际情况中，液体的密度可能会受到温度、压力等因素的影响，从而导致计算结果与实际值存在一定差异。
最后，通过液体的密度和计算得到的体积来计算液体的重量。
液体的密度通常可以在液体的物性表中查找，也可以通过实验测量得到。
需要注意的是，在容量计重的过程中，不同的因素都会对最终的测量结果产生影响。
例如，液面深度的测量精度、仓容表的准确性、打尺的精度等都会对测量结果产生误差。
因此，在进行容量计重时，需要注意这些因素并尽可能减小其影响，以提高测量的准确性和精度。
2容量计重工作中的不确定度的影响因素2.1 液体性质液体性质是容量计重工作中影响不确定度的重要因素之一。
汽车油罐车容量测量结果的不确定度评定-海兴县东方计量仪器有限责任公司
度评定结果 。
2 测量模型
根据规程并考虑相关影响量 , 有以下测量模型 :
Vd =Vbo +Vg +δ1 +δ2 +δ3
(1)
式中 :Vd —20℃时油罐车标称容量 100 %的容量值 , L ; Vbo —20 ℃时油罐车标称容量 75 %的容量值 , L ;
Vg —20 ℃时油罐车标称容量 75%～ 100 %的容量值 , L ;
u(β1)=5 ×10-6 ℃-1 =2.887 ×10-6 ℃-1 3
3.2.3 输入量 β2 的标准不确定度 u(β2)的评定
u(β2)采用 B 类方法进行评定 。
输入量 β2 为被检油罐车罐体胀系数 , 其不确定度来
源于被检油罐车罐体的体胀系数 , 按规程中给出的为 β2 =33 ×10-6 ℃-1 , 用界限 ±3.3 ×10-6 ℃-1的均匀分布表
=3.1947L
3.2 输入量 Vg 的标准不确定度 u(Vg)的评定 Vg =Vb2[ 1 +β1(tb2 -20)+β2(20 -tg2)+βw (tg2 -
tb2)]
式中 :Vb2 —标准金属量器 20 ℃的容量值 , L ; β1 —标准金属量器的体胀系数 , 50 ×10-6/ ℃;
β2 —油罐体胀系数 , 33 ×10-6/ ℃; βw —水的膨胀系数 , 2 ×10-4/ ℃;
罗志东等 :汽车油罐车容量测量结果的不确定度 评定
83
3.1.1 输入量 Vb1的标准不确定度 u(Vb1)的评定
输入量 Vb1的标准不确定度 u(Vb1)的主要来源于标
准金属量器定值的不确定度 , 采用 B 类方法评定 。 根据
标准金属量器检定证书中的信息 , 二等标准金属量器的 相对扩展不确定度为 Ur =2.5 ×10-4(k =2), Vb1 =14800
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维普资讯
第３ ４卷
｜ｏ ４ ｌ３
第 ８期
Ｎｏ ８
铁 道 技 术 监 督
铁 路 罐 车 容 积 量 传 系统 测 量 不 确 定 度 分 析
傅 青喜
（ 家铁 路 罐 车容 积 计 量站 ， 京 １０ ８ ） 国 北 ０ ０ １
摘
要： 根据 “Ｊ ０ ９ １９ ＪＦ １５ — ９ ９测量不 确定度评 定与表示 ” ， 路罐 车容积量传系统测量不 确定度进行 了 对铁
２０ ， ８ （ ０６ 中 月 总第 ２ ８ ） ３期
一２ — ９
维普资讯
计 量 工作
铁 路 罐 车 容 积 量 传 系统 测 量 不确 定 度 分 析
中水的温度 ，＝ｔ ｃ； 为罐体中水的温度 ，＝ （ ｃ。 （
械科学与技术， ０ ４ ２ ４ ： ４ — ４ ． ２ ０ ， ３（） ２ ４ ２ ６
［］ ａｇＮＥ Ｓ ｅ ， ｏ ｇＳＲ ｅ ａ． ｈ ｍｐｒ ａ ｍｏｅｄ ｃｍｐ－ ３ Ｈｕｎ ， ｈｎＺ Ｌ ｎ ， ｔ １Ｔ ｅｅ ｉｃｌ ｄ ｅｏ ｏ ｉ
ｓｔｏ ａ ｄ ｔ ｅ ｉｉｎ ｎ ｈ Ｈｉｂ ｒ ｐ ｃ ｒ ｍ ｏ ｏ ｌ ｅ ｒ ｎ ｎ ｎ ｓａ ｉ ｎ ｒ ｌ ｅｔ ｓ ｅ ｔｕ ｆ ｒ ｎ ｎ ｉ ａ ａ ｄ ｏ ２ ｔ ｔ ａ ｙ ｎ ｏ
ｔ ｅｓｒ ｓａａｙｉ『］ ｒｃｅｉｇ ｆＲ ｙｌ ｏｉｔ ［］ ｏ ｄ ｎ ｉ ｅｉ ｎｌｓｓＡ．Ｐｏ ｅｄｎｓｏ ｏａ Ｓ ｃｅ Ｃ．Ｌ ｎ ｏ ． ｍ ｅ ｙ
１ ９ ．４ ： ０ — ９ ９ ８ ４ ９ ３ ９ ５．
和操 作方 便 、 装 简单 、 需 对轨 道 进 行 任何 施 工 、 安 无 成本低 ， 并且 不 同量 程 下 可换 性 好 、 靠性 高 、 护 可 维
组 织建 议 “ ８ Ｒ ０汽 车罐 和铁路 罐 车 ” 的要 求 ， 们 研 我
究 建立铁 路罐 车容 积量 传 系统 ，用该 系统对 铁路 罐
车 容积进 行量 值 传递 ， 方法 是 直接 比较法 ， 源 的 该 溯 是 容量标 准 。
图 １ 二 等 标 准 金属 量 器 组 检 定 铁 路 罐 车 容 积 流 程 图
分析 ， 得出铁路罐 车容积量传 系统扩展不确定度 Ｕ＝． ｌ ， ｒ Ｏ Ｏ 包含因子 ｋ２ － ｘ ￣ ７ ＝。用该系统对铁路罐车容积进行量
值传递 ． 可使铁 路罐 车容积的扩展 不确定度 达到 ２０ ｌ。 ＝ ， ． ０ ，ｋ ２ 符合 国际法制计 量组织 的建议 “ ８ ｘ Ｒ ０汽车罐 和
式中： Ｖ为 罐体 ２ 时 的 容积 值 ， ； 。 二 等 ０ｃ Ｃ ＬＶ 为
标准金属量器 ２ ０℃时的容积值 ，； 为二等标准 Ｌ
金属量 器 的体胀 系 数 ， ； 为罐体 的体胀 系数 ， ℃ ：
～
作者简介 ：博青喜 ． 副研究员
； ｐ 为水的体胀 系数 ， ； 为二等标准金属量器 ｃ ｔ ｃ
铁路罐 车 的要求 。目 几何测量法仍是铁路罐 车容积 的主要检定方法 ， 前， 应加快研发铁路罐车容积的 自动测量 设备 ． 进一步提高铁路罐 车容积的计量准确性 。
关键 词 ： 铁路罐 车容积量传系统 ； 测量不确定度 ； 分析
中 图分 类号 ： Ｂ ３ ． Ｔ ９８ ３
文献 标 识 码 ： Ａ
２ 建 立 数 学 模 型
Ｖ Ｖ 【 （一 ｏ＋ ２ ０ ｔ＋￣２ｔ］ ＝ １ ｆ ２）３２一２／（－ ｌ ／（ ） ｔ ） ３ （） ２
ｌ 铁路罐 车容积量传 系统的工作原理
该 系统 用 二 等标 准 金 属量 器 组 作 为计 量 标 准 ，
收 稿 日期 ： ０ ６ ０ — ２ ２ ０ — ５ ２
ｋｒｈ ４ 适 用 温度 ： １￣～ ０ ，５ 精 度 ：％。 ｒ ，（ ） ｄ 一 ０Ｃ ７ （ ） ３
［Ｊ ２ 于哲峰， 杨智春 ． ＭＤ技术在动态 称重数据处理 中的应用ｆＪ机 Ｅ Ｊ．
３ 结 论
Байду номын сангаас本项 目提 出 的便 携式 轨道 机 车／ 辆 动态 称 重 车 仪 属 于实 用 新 型产 品 ， 器结 构 紧 凑 、 量轻 、 仪 重 携带
文 章 编号 ： ０ ６ ９ ７ （０ ６ ０ — ０ ９ ０ １０ — １ ８ ２０ ） ８０ ２ — ２
铁路 罐 车是 一 种 强制 检 定 的工 作 计量 器 具 ， 其 容积值 的 准确性 ，直 接影 响 到贸易 结算 和铁路 运输
安全， 因此 ． 必须 保证 铁路 罐 车容积 值 的准确可 靠 。 现行铁 路罐 车 容积 的主要 检定 方法 是几何 测 量
１业 出版 社 ．０４ 二 ２０ ．
的 阈值 ， 过这 个值 的 为有 效 数据 ， 理 后经实 际 测 超 处
试 达 到 的技 术 指标 如 下 ： １称 重 范 同 ：７５ｔ 重 ； （） １． ／ 轮
３ ／ 重 ，２ 分 辨 率 ：．５Ｔ，（） 过 速 度 ：～ ５ｔ 轴 （） ０ ０ ３通 ５８
个 提取 出 的轮 重 信 号 的最 大 值 的 ８ ％作 为该 轮 重 ０
方便 。 仪器具 有 目前 轨道衡 难 于 比拟 的优 点 ， 该 可广 泛应 用于 任何 环境 。
参 考文献 ：
［］ １ 杨乐平 。 海涛 ， 李 杨磊． ａ ＶＥＷ 程 序设 计 与应用［ ． Ｌｂ Ｉ Ｍ］北京： 电子
分次 向铁 路罐 车 中注水 。 过 累计 注入 水 的量 ， 通 结合 磁致 伸缩 液位 计测 量罐 体 中水 的液位 ，从 而得 到铁 路罐 车 的容积 值 ， 实现 对铁 路罐 车容 积 的量值 传递 。
其 流程 图如 图 １ 示 。 所
法， 是一种 间接 方法 ， 源的 是长度 标 准 。为 进一 步 溯 提高 铁路 罐车 容积 的 准确度 ，以符 合 国际法 制计 量
第３ ４卷
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第 ８期
Ｎｏ ８
铁 道 技 术 监 督
铁 路 罐 车 容 积 量 传 系统 测 量 不 确 定 度 分 析
傅 青喜
（ 家铁 路 罐 车容 积 计 量站 ， 京 １０ ８ ） 国 北 ０ ０ １
摘
要： 根据 “Ｊ ０ ９ １９ ＪＦ １５ — ９ ９测量不 确定度评 定与表示 ” ， 路罐 车容积量传系统测量不 确定度进行 了 对铁
２０ ， ８ （ ０６ 中 月 总第 ２ ８ ） ３期
一２ — ９
维普资讯
计 量 工作
铁 路 罐 车 容 积 量 传 系统 测 量 不确 定 度 分 析
中水的温度 ，＝ｔ ｃ； 为罐体中水的温度 ，＝ （ ｃ。 （
械科学与技术， ０ ４ ２ ４ ： ４ — ４ ． ２ ０ ， ３（） ２ ４ ２ ６
［］ ａｇＮＥ Ｓ ｅ ， ｏ ｇＳＲ ｅ ａ． ｈ ｍｐｒ ａ ｍｏｅｄ ｃｍｐ－ ３ Ｈｕｎ ， ｈｎＺ Ｌ ｎ ， ｔ １Ｔ ｅｅ ｉｃｌ ｄ ｅｏ ｏ ｉ
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组 织建 议 “ ８ Ｒ ０汽 车罐 和铁路 罐 车 ” 的要 求 ， 们 研 我
究 建立铁 路罐 车容 积量 传 系统 ，用该 系统对 铁路 罐
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图 １ 二 等 标 准 金属 量 器 组 检 定 铁 路 罐 车 容 积 流 程 图
分析 ， 得出铁路罐 车容积量传 系统扩展不确定度 Ｕ＝． ｌ ， ｒ Ｏ Ｏ 包含因子 ｋ２ － ｘ ￣ ７ ＝。用该系统对铁路罐车容积进行量
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式中： Ｖ为 罐体 ２ 时 的 容积 值 ， ； 。 二 等 ０ｃ Ｃ ＬＶ 为
标准金属量器 ２ ０℃时的容积值 ，； 为二等标准 Ｌ
金属量 器 的体胀 系 数 ， ； 为罐体 的体胀 系数 ， ℃ ：
～
作者简介 ：博青喜 ． 副研究员
； ｐ 为水的体胀 系数 ， ； 为二等标准金属量器 ｃ ｔ ｃ
铁路罐 车 的要求 。目 几何测量法仍是铁路罐 车容积 的主要检定方法 ， 前， 应加快研发铁路罐车容积的 自动测量 设备 ． 进一步提高铁路罐 车容积的计量准确性 。
关键 词 ： 铁路罐 车容积量传系统 ； 测量不确定度 ； 分析
中 图分 类号 ： Ｂ ３ ． Ｔ ９８ ３
文献 标 识 码 ： Ａ
２ 建 立 数 学 模 型
Ｖ Ｖ 【 （一 ｏ＋ ２ ０ ｔ＋￣２ｔ］ ＝ １ ｆ ２）３２一２／（－ ｌ ／（ ） ｔ ） ３ （） ２
ｌ 铁路罐 车容积量传 系统的工作原理
该 系统 用 二 等标 准 金 属量 器 组 作 为计 量 标 准 ，
收 稿 日期 ： ０ ６ ０ — ２ ２ ０ — ５ ２
ｋｒｈ ４ 适 用 温度 ： １￣～ ０ ，５ 精 度 ：％。 ｒ ，（ ） ｄ 一 ０Ｃ ７ （ ） ３
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文 章 编号 ： ０ ６ ９ ７ （０ ６ ０ — ０ ９ ０ １０ — １ ８ ２０ ） ８０ ２ — ２
铁路 罐 车是 一 种 强制 检 定 的工 作 计量 器 具 ， 其 容积值 的 准确性 ，直 接影 响 到贸易 结算 和铁路 运输
安全， 因此 ． 必须 保证 铁路 罐 车容积 值 的准确可 靠 。 现行铁 路罐 车 容积 的主要 检定 方法 是几何 测 量
１业 出版 社 ．０４ 二 ２０ ．
的 阈值 ， 过这 个值 的 为有 效 数据 ， 理 后经实 际 测 超 处
试 达 到 的技 术 指标 如 下 ： １称 重 范 同 ：７５ｔ 重 ； （） １． ／ 轮
３ ／ 重 ，２ 分 辨 率 ：．５Ｔ，（） 过 速 度 ：～ ５ｔ 轴 （） ０ ０ ３通 ５８
个 提取 出 的轮 重 信 号 的最 大 值 的 ８ ％作 为该 轮 重 ０
方便 。 仪器具 有 目前 轨道衡 难 于 比拟 的优 点 ， 该 可广 泛应 用于 任何 环境 。
参 考文献 ：
［］ １ 杨乐平 。 海涛 ， 李 杨磊． ａ ＶＥＷ 程 序设 计 与应用［ ． Ｌｂ Ｉ Ｍ］北京： 电子
分次 向铁 路罐 车 中注水 。 过 累计 注入 水 的量 ， 通 结合 磁致 伸缩 液位 计测 量罐 体 中水 的液位 ，从 而得 到铁 路罐 车 的容积 值 ， 实现 对铁 路罐 车容 积 的量值 传递 。
其 流程 图如 图 １ 示 。 所
法， 是一种 间接 方法 ， 源的 是长度 标 准 。为 进一 步 溯 提高 铁路 罐车 容积 的 准确度 ，以符 合 国际法 制计 量