膜式燃气表示值误差测量结果的不确定度评定

膜式燃气表示值误差测量结果的不确定度评定

林秀娟 ,崔鹏

鄂尔多斯市检验检测中心 内蒙鄂尔多斯017010

摘要：本文是依据JJG577-2012《膜式燃气表检定规程》，通过对膜式燃气表的测量过程建立模型、分析不确定度来源、计算标准不确定度分量等过程，对膜式燃气表的测量结果进行不确定度的评定。

关键词：膜式燃气表、测量模型、标准不确定度A类评定、标准不确定度B类评定、合成标准不确定度、扩展不确定度

1、概述

1.1测量依据：JJG 577-2012《膜式燃气表检定规程》。

1.2测量环境：温度：（20±2）℃，湿度：（45～75）%RH，大气压力一般为（86～106）kPa。

1.3测量标准：钟罩式气体流量标准装置，

相对扩展不确定度：Urel=0. 5%（k=2）。

1.4被测对象：1.5级的膜式燃气表，最大流量4m3/h。

1.5测量方法：钟罩式气体流量标准装置作为计量标准器，对燃气表的最大流量点进行测量。在一定压力和设定流量下，气体从钟罩内排出，流经被测燃气表，记录钟罩内排出的气体体积量Vs和被测燃气表所指示的气体体积流量Vm（同时应测量出钟罩内和燃气表入口处的气体压力）。经计算，得到燃气表的基本误差。

2、测量模型

 E=

并按照此公式进行温度和压力修正：

式中：E-单次测量的示值误差，%；

-燃气表的示值，L；

         -标准装置的示值，L；

         Vref-通过燃气表的气体实际值，L；

         psa-标准装置处的绝对压力，Pa；

Tsa-标准装置处的热力学温度，K；

pma-燃气表进口端的绝对压力，Pa；

Tma-燃气表进口端的热力学温度，K。

3、不确定度来源

在膜式燃气表的检定过程中，影响示值测量不确定度的因素有：

（1）计量标准器的不确定度；

（2）测量方法的不确定度；

（3）环境条件的影响；

（4）人员操作的影响；

（5）被检仪器的变动性。

由于采用比较法进行检定，测量方法的不确定度可以忽略。人员操作、读数和被检仪器的变动性影响体现在测量重复性中。因此膜式燃气表的检定结果的不确定度主要包括计量标准器、环境条件、测量重复性引入的不确定度。

4、各输入量的标准不确定度分量的评定

4.1输入量的标准不确定度u()的评定：

    由证书知，钟罩式气体流量标准装置的相对扩展不确定度为0.16%，包含因子k=2，在100L处u。

4.2输入量Tsa的标准不确定度u(Tsa) 的评定：

采用B类评定：已知温度计的最大允许误差为±0.3℃，属于均匀分布，

取包含因子k=，u(Tsa) =0.3/=0.17℃，换成热力学温度不确定度值为0.17K。

4.3输入量Tma的标准不确定度u(Tma) 的评定:

采用B类评定：已知温度计的最大允许误差为±0.2℃，属于均匀分布，

取包含因子k=，u(Tma) =0.2/=0.12℃，换成热力学温度不确定度值为0.12K。

4.4输入量psa的标准不确定度u(psa) 的评定:

采用B类评定：由检定证书得知标准器压力最大允许误差为±28Pa，符合均匀分布，取包含因子k=，u(psa) =28/=16.17Pa。

4.5输入量pma的标准不确定度u(pma) 的评定

采用B类评定：倾斜式微压计的最大允许误差为±20Pa，符合均匀分布，

取包含因子k=，u(pma) =20/=11.50Pa。

4.6输入量的标准不确定度u() 的评定

输入量的不确定度来源主要是膜式燃气表测量的重复性引起的，可采用多次重复测量得到测量列，采用A类评定方法评定。测量值为100.2L，100.2L，100.2L，100.2L，100.3L，100.2L，100.2L，100.1L，100.1L，100.2L。

测量列的平均值为100.19L，实验标准偏差为：s==0.057（L）

5、合成标准不确定度

5.1灵敏系数：

由测量模型得灵敏系数：

K-1

K-1

5.2各不确定度分量汇总表

表1   标准不确定度汇总表

5.3合成标准不确定度计算：各输入量独立不相关，合成标准不确定度。

6、扩展不确定度

从表1可知，标准器误差接近正态分布，在合成标准不确定度中起决定作用，故被测量接近于正态分布，取包含因子。

7、报告

    膜式燃气表示值误差测量结果的扩展不确定度：（k=2）

结束语：膜式燃气表是列入国家强制检定目录的民生计量器具，被广泛应用于城市家用煤气、液化石油气和天然气等燃气消耗量的计量，是涉及广大居民家庭生活的、量大面广的计量器具之一，其产品质量及安装、使用关系到民生安全及贸易结算，与百姓生活息息相关。

参考文献：

[1]杨有涛.廖新《膜式燃气表检定规程》（JJG 577-2012）北京市计量检测科学研究院.重庆市计量质量检测研究院

[2]叶德培.赵峰.施彦昌《测量不确定度评定与表示》（JJF1059.1-2012）

江苏省计量科学研究院.中国计量科学研究院

[3]丁跃清.邓媛芳《计量标准考核规范》（JJF1033-2016）重庆市计量质量检测研究院

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