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冷水水表示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

2014-04-12 00:00:00田兵

【摘 要】冷水水表是民生計(jì)量中的四表之一,用途廣泛,其示值準(zhǔn)確與否涉及到廣大人民群眾的切身利益,國(guó)家始終把它列為強(qiáng)檢的計(jì)量器具,并加強(qiáng)了對(duì)其的監(jiān)督和檢查,因此各地計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)基本上都會(huì)建立檢定冷水水表的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)在檢定冷水水表過(guò)程中的示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度各個(gè)分量進(jìn)行分析,提供一種評(píng)定方法。

【關(guān)鍵詞】冷水表;示值誤差;不確定度

一、概述

(一)測(cè)量依據(jù)

JJG162—2009《冷水水表檢定規(guī)程》。

(二)環(huán)境條件

環(huán)境溫度:(5~ 55) ℃,,水源:穩(wěn)壓狀態(tài)下的潔凈水,水溫應(yīng)在(0.1~30) ℃范圍內(nèi);檢定過(guò)程中水溫變化不能大于5℃,水壓:O.3MPa。

(三)被測(cè)對(duì)象

DN為15mm的旋翼式冷水水表,型號(hào)為L(zhǎng)XS-15,編號(hào)為018291,計(jì)量等級(jí)為2級(jí)。

(四)測(cè)量方法

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

(五)在符合上述條件下的測(cè)量一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

二、建立數(shù)學(xué)模型

(一)數(shù)學(xué)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(shù):Vj的靈敏系數(shù)

V的靈敏系數(shù)

三、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定:

(一)輸入量Vj的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Vj)評(píng)定

輸入量Vj的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源主要是水表測(cè)量的重復(fù)性和水表的分辨力引入。

1、 水表測(cè)量的重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

在重復(fù)性條件下多次重復(fù)測(cè)量得到的測(cè)量列Vj1,Vj2…Vjn,采用A類評(píng)定方法評(píng)定。

同一塊水表,選擇公稱容積為100L,連續(xù)測(cè)量10次得到的一組測(cè)量列,如表1所示。

表1 水表重復(fù)性測(cè)量結(jié)果 L

其中 =100.014(L)

由貝塞爾公式可知單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量中已包括水表分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,輸入量Vj引入的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Vs)的評(píng)定

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

1、由水表檢定裝置的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

使用的水表檢定裝置為0.2級(jí),由JJF2063-2007《水流量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)表》可知,其裝置的相對(duì)擴(kuò)展不確定度(k=2),則

100L測(cè)量點(diǎn)

2、工作量器的辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)JJG162-2009《冷水水表檢定規(guī)程》的規(guī)定,水表在水溫(0.1~30)℃范圍內(nèi)檢定時(shí),檢定結(jié)果不作修正,但檢定過(guò)程中水溫變化不能大于5℃。檢定過(guò)程中都是在規(guī)程規(guī)定的水溫及水壓力下進(jìn)行的,故對(duì)這個(gè)分量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度忽略不計(jì),則

4、由于這幾個(gè)分量互不相關(guān),則輸入量Vs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Vs)為:

可計(jì)算得到:

四、標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表

五、 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

由于各分量之間互不相關(guān),則由不確定度傳播率公式可知

可以計(jì)算出:

L

六、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取包含因子k=2,則由,可計(jì)算出各檢定點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度值為:

100L測(cè)量點(diǎn)

七、報(bào)告

LXS—15旋翼式水表在100L三個(gè)檢定點(diǎn)上示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度分別:

100L測(cè)量點(diǎn)

【參考文獻(xiàn)】

[1]詹志杰、趙建亮等 JJG162-2009《冷水水表》檢定規(guī)程 中國(guó)計(jì)量出版社

2009-04-30

[2]葉德培、趙峰、施昌彥等 JJF1059.1-2012 《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 2013-06-03

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