膜式燃气表示值误差测量结果不确定度评定
2014-4-17
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摘 要：本文简述了膜式燃气表的表示值测量结果的不确定度评定方法。
关键词：膜式燃气表；示值误差；不确定度评定 1 概述
依据膜式燃气表检定规程JJG577—2005《膜式燃气表》，在合格的环境条件下，须对燃气表检定装置的测量结果进行不确定度分析。 1．1 测量依据
JJG 577—2005《膜式燃气表》 1．2 环境条件
温度(20±2)℃，相对湿度(45～75)％，大气压(86～106)KPa。 1．3 测量标准
钟罩式气体流量标准装置，测量范围(0.016～6)m3／h，最大允许误差±0.5％。
1．4 被测对象(见表l)
1．5 测量过程
检定采取以钟罩内有效容积作为标准体积，在检定中系统自动实现温度、压力补偿。当钟罩下降时，钟罩内气体通过连接管路流经被检燃气表，在钟罩下降的同时，通过与传动齿轮相连接的光电编码器，将钟罩下降的
高度转换成脉冲信号，经四工位检定工作台的控制系统，将脉冲信号转换成钟罩体积，通过比较该钟罩体积与被检燃气表指示的体积，得出被检燃气表的基本误差。
1．6 评定结果的使用
符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定。 2 数学模型
单次测量示值误差公式如下：
式中：?——单次测量的示值误差，％；
Vm——燃气表的示值，dm3：
Vref——通过燃气表的气体实际值，dm3。
3 燃气表标准不确定度u(V。)的评定
取三台B级BK-G2.5型的皮膜式燃气表，选择Qmax(4.0m3／h)和
0.2Qmax(0.8m3／h)两个流量点连续测量10次得到6组测量数据(见表2)，计算每组测量列的平均误差?i，然后按照贝赛尔公式可以算出每组测量列的单次实验标准差Sj，再推算出6组实验标准差的合并样本标准差Sp，则有：u(v1)=Sp
3.1 表中所用公式：
平均误差：
单次实验标准差：
合并样本重复性：
3．2 根据表内数据和计算公式计算如下：
u(v1)＝Sp＝0.110％
自由度v1＝∑v1j＝6×(10-1)=54
4 输入量vi的标准不确定度u(vi)的评定
4．1 钟罩输入量v2的标准不确定度u(v2)的评定
本站的钟罩式燃气表检定装置经上海市测试技术研究院传递合格，证书给出包含因子k=2，P=0.95，u=0.34％
则标准不确定度u(v2)=0.34／2=0.17％按照B类标准不确定度自由度计算，估计△u(v2)／u(v2)＝0.1查表白由度为：v2=50 4．2 差压变送器输入量v3的标准不确定度u(v3)的评定
本站装置中所使用的差压变送器经上海市测试技术研究院传递合格，证书给出包含因子k＝2，u=0.05％
根据公式
则标准不确定度u(v3)=0.026／2=0.013％按照B类标准不确定度自由度计算，估计△u(v3)／u(v3)=0.1查表白由度为：v3＝50 4．3 温度传感器输入量v4的标准不确定度u(v4)的评定
本站装置中所使用的温度传感器经上海市测试技术研究院传递合格，证书给出包含因子k＝2，u＝0.3℃
根据公式
标准不确定度u(v4)=0.019／2=0.0095％
按照B类标准不确定度自由度计算，估计△u(v4)／u(v4)＝0.1查表自由度为：v4＝50
4．4 相对标准不确定度一览表(见表3)
5 合并标准不确定度的评定
数学模型：?=v-vi
合成标准不确定度的计算：
合成标准不确定度的有效自由度Veff：
6 扩展不确定度的评定
为获得置信概率P=95％的扩展不确定度，妈Veff=100，根据t分布表查得t95(100)＝1.98故扩展不确定度U95为：U95=t95×uc(?)＝1.98×0.19％＝0.38％