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
标准不确定度分量 | 不确定度来源 | 标准不确定度 | 灵敏系数 | |
u( | 标准器 | 0.08L | -9.98×10-3L-1 | 8×10-4 |
u(Tsa) | 测量标准装置处的温度计 | 0.17K | 3.4×10-3K-1 | 5.8×10-4 |
u(Tma) | 测量进口端的温度计 | 0.12K | -3.4×10-3K-1 | 4.1×10-4 |
u(psa) | 标准装置处的压力 | 16.17Pa | -1.1×10-5Pa-1 | 1.8×10-4 |
u(pma) | 进口端的倾斜式微压计的压力 | 11.50Pa | 1.2×10-5Pa-1 | 1.4×10-4 |
u( | 测量重复性 | 0.057L | 0.01L-1 | 5.7×10-4 |
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
1