冷水水表示值誤差測量結果的不確定度評定

【摘 要】冷水水表是民生計量中的四表之一，用途廣泛，其示值準確與否涉及到廣大人民群眾的切身利益，國家始終把它列為強檢的計量器具，并加強了對其的監督和檢查，因此各地計量技術機構基本上都會建立檢定冷水水表的計量標準。本文對在檢定冷水水表過程中的示值誤差測量結果的不確定度各個分量進行分析，提供一種評定方法。

【關鍵詞】冷水表；示值誤差；不確定度

一、概述

（一）測量依據

JJG162—2009《冷水水表檢定規程》。

（二）環境條件

環境溫度：（5～ 55） ℃，，水源：穩壓狀態下的潔凈水，水溫應在（0.1～30） ℃范圍內；檢定過程中水溫變化不能大于5℃，水壓：O.3MPa。

（三）被測對象

DN為15mm的旋翼式冷水水表，型號為LXS-15，編號為018291，計量等級為2級。

（四）測量方法

用容積比較法，在測量水表的示值誤差時，將流經水表的水收集于檢定裝置的工作量器內，比較水表的示值和裝置量器中水量的實際值，得到水表的示值誤差。

（五）在符合上述條件下的測量一般可直接使用本不確定度的評定結果。

二、建立數學模型

（一）數學模型

S

式中：ΔV-水表示值誤差，（L）

Vj-水表示值，（L）

Vs——工作量器的容積示值，（L）。

（二）靈敏系數：Vj的靈敏系數

V的靈敏系數

三、標準不確定度的評定：

（一）輸入量Vj的標準不確定度u（Vj）評定

輸入量Vj的標準不確定度來源主要是水表測量的重復性和水表的分辨力引入。

1、 水表測量的重復性引入的標準不確定度分量

在重復性條件下多次重復測量得到的測量列Vj1，Vj2…Vjn，采用A類評定方法評定。

同一塊水表，選擇公稱容積為100L，連續測量10次得到的一組測量列，如表1所示。

表1 水表重復性測量結果 L

其中 =100.014（L）

由貝塞爾公式可知單次實驗標準差

=0.040（L）

2、 水表的分辨力引入的不確定度分量

水表的最小分度值為0.05L，按均勻分布考慮，，則

3、由于測量重復性引入的標準不確定度分量中已包括水表分辨力引入的標準不確定度分量，輸入量Vj引入的標準不確定度u（Vj）取二者中的較大者，則 =0.040（L）

（二）輸入量Vs的標準不確定度u（Vs）的評定

輸入量Vs的標準不確定度分量u（Vs）主要由水表檢定裝置的標準不確定度、工作量器的辨力引入的標準不確定度、水溫及環境溫度和水壓引入的標準不確定度分量

1、由水表檢定裝置的標準不確定度

使用的水表檢定裝置為0.2級，由JJF2063-2007《水流量計量器具檢定系統表》可知，其裝置的相對擴展不確定度（k=2），則

100L測量點

2、工作量器的辨力引入的標準不確定度

100L工作量器的最小分度值分別為0.1L，按均勻分布考慮，，則

3、水溫及水壓引入的標準不確定度分量

根據JJG162-2009《冷水水表檢定規程》的規定，水表在水溫（0.1～30）℃范圍內檢定時，檢定結果不作修正，但檢定過程中水溫變化不能大于5℃。檢定過程中都是在規程規定的水溫及水壓力下進行的，故對這個分量引入的標準不確定度忽略不計，則

4、由于這幾個分量互不相關，則輸入量Vs的標準不確定度u（Vs）為：

可計算得到：

四、標準不確定度分量一覽表

五、 合成標準不確定度的評定

由于各分量之間互不相關，則由不確定度傳播率公式可知

可以計算出：

L

六、擴展不確定度的評定

取包含因子k=2，則由，可計算出各檢定點的擴展不確定度值為：

100L測量點

七、報告

LXS—15旋翼式水表在100L三個檢定點上示值誤差測量結果的擴展不確定度分別：

100L測量點

【參考文獻】

[1]詹志杰、趙建亮等 JJG162-2009《冷水水表》檢定規程 中國計量出版社

2009-04-30

[2]葉德培、趙峰、施昌彥等 JJF1059.1-2012 《測量不確定度評定與表示》

中國標準出版社 2013-06-03