國(guó)家鐵路罐車容積計(jì)量站　傅青喜　閆鳳霞　邵學(xué)君

　　鐵路罐車是通過(guò)鐵路罐車容積檢定裝置(以下簡(jiǎn)稱檢定裝置)來(lái)實(shí)施周期檢定的，檢定裝置的測(cè)量不確定度直接影響到鐵路罐車的計(jì)量準(zhǔn)確性，因此，保證檢定裝置的測(cè)量不確定度符合要求是非常重要的。    

　　一、檢定裝置的組成

　　鐵路罐車是國(guó)家質(zhì)檢總局規(guī)定的強(qiáng)制檢定計(jì)量器具，檢定裝置是一種社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，其在國(guó)家質(zhì)檢總局的建標(biāo)考核合格后執(zhí)行鐵路罐車的周期檢定。

　　檢定裝置由套管尺、超聲波測(cè)厚儀、鋼卷尺組成，主要配套設(shè)備是計(jì)算機(jī)。各計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的主要性能指標(biāo)如表1所示。
    

　　二、鐵路罐車容積檢定系統(tǒng)框圖和檢定裝置的量值溯源圖

　　鐵路罐車是一種工作計(jì)量器具，它直接參與貿(mào)易交接。在“JJG2024-1989容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)”中規(guī)定了鐵路罐車容積檢定系統(tǒng)框圖，其框圖如圖1所示。
    

    圖1  鐵路罐車容積檢定系統(tǒng)框圖

　　檢定裝置是一種計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，其擴(kuò)展不確定度為1×10^-3(k=2)，它對(duì)擴(kuò)展不確定度為4×10^-3(k=2)的鐵路罐車進(jìn)行量值傳遞，同時(shí)它也需向更高一級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行溯源，以保證其量值的準(zhǔn)確性。檢定裝置的量值溯源圖如圖2所示。
    

    圖2  檢定裝置的量值溯源圖

　　三、檢定裝置測(cè)量不確定度的驗(yàn)證計(jì)算

　　我們用9套相同準(zhǔn)確度等級(jí)的檢定裝置(它們溯源于非同一個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn))對(duì)同一輛鐵路罐車(G₆₀0253195)分別采用罐內(nèi)測(cè)量法和罐外測(cè)量法進(jìn)行了檢定，每套檢定裝置的罐內(nèi)測(cè)量法、罐外測(cè)量法的檢定數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理結(jié)果如表2、表3所示。

　　注:a表示罐體的豎直徑；b表示罐體的橫直徑；l表示罐體的內(nèi)總長(zhǎng)；  V₂₄₅₀表示裝載液體高度H=2450mm時(shí)罐體的容積；  V₂₄₅₀表示裝載液體高度H=2550mm時(shí)罐體的容積；  V₂₄₅₀表示裝載液體高度H=2650mm時(shí)罐體的容積。

    注:C表示罐體的外圓周長(zhǎng)；S₁表示罐體圓筒板厚；S₂表示罐體端板厚。

    1.以罐內(nèi)測(cè)量法的檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算
    首先對(duì)序號(hào)為1的檢定裝置的檢定結(jié)果進(jìn)行分析。
    (1)共有9套檢定裝置參加比對(duì)，故n=9。
    (2)檢定裝置的擴(kuò)展不確定為U=1×10_-3(k=2)(表示9套檢定裝置檢定結(jié)果的平均值)。
    (3)9個(gè)檢定單位檢定結(jié)果的平均值為:
    
    (4)根據(jù)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范“JJF1033-2001計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范”的要求，被考核檢定裝置的檢定結(jié)果V應(yīng)滿足:
    
    a)H=2450mm時(shí)
    
    b)H=2550mm時(shí)
    
    c)H=2650mm時(shí)
    
    (5)同1(1)～4(4)的步驟和計(jì)算方法，可以序號(hào)為2,3,……，9的檢定裝置作為被考核對(duì)象進(jìn)行分析，其分析計(jì)算結(jié)果如表4所示。
    

    2.以罐外測(cè)量法的檢定數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證計(jì)算
    對(duì)于外測(cè)法，也是9套檢定裝置參加比對(duì)，n=9；檢定裝置的擴(kuò)展不確定度為U=1×10^-3(k=2)。參照罐內(nèi)測(cè)量法檢定裝置檢定結(jié)果的分析計(jì)算方法，可以得到罐外測(cè)量法檢定裝置測(cè)量不確定度的驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果，如表5所示。
    

　　罐內(nèi)測(cè)量法采用的標(biāo)準(zhǔn)器是套管尺和鋼卷尺，罐外測(cè)量法采用的標(biāo)準(zhǔn)器是鋼卷尺和超聲波測(cè)厚儀。通過(guò)以上的驗(yàn)證計(jì)算可知，無(wú)論采用罐內(nèi)測(cè)量法還是罐外測(cè)量法，鐵路罐車容積檢定裝置的測(cè)量不確定度均符合小于1×10^-3(k=2)的要求。