壓縮天然氣加氣機示值誤差測量結果的擴展不確定度評定

曲龍梅

摘要：通過分析影響壓縮天然氣加氣機示值誤差的不確定度分量，并進行計算合并，算出標準表法壓縮天然氣加氣機示值誤差測量結果的不確定度。

關鍵詞：標準表法 壓縮天然氣加氣機 不確定度

Measurement Results of the Indicated Error of Gas Booster for Compressed Natural Gas Extended Uncertainty Assessment

Qu Longmei

（Changzhi City Quality Technology Supervision and Inspection Institute）

Abstract： Through the analysis of the uncertainty component that affects the indication error of the compressed natural gas pump， and the calculation and merger， the uncertainty of the measurement result of the indication error of the standard table method is calculated.

Key words： Standard table methad， compressed natural gas pump， uncertainty

根據JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機》，用高壓氣體在相同的時間間隔連續通過標準裝置和被檢加氣機，將加氣機示值與標準表示值比較，計算示值相對誤差。正確開展標準表法測量壓縮天然氣加氣機測量結果示值誤差的不確定度評定，對于測量加氣機有非常重要的意義。

1 測量依據：JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機》

1.1 測量的環境條件：溫度（-20～50）℃;相對濕度35%～95%;大氣壓力（86～106 ）kPa。

1.2 測量標準：CNG加氣機檢定裝置

總不確定度：U=0.08%，k =2

測量范圍：（0～100）kg/min

1.3 被測對象：CNG加氣機型號為JQJ-C-Ⅱ、編號為：CFL0418，最大允許誤差：±1.0%。

1.4 測量過程：在規定的測量環境條件下，用CNG加氣機檢定裝置在規定的流量區對加氣機進行示值測量，將標準裝置顯示值和加氣機顯示值按公式計算測量示值誤差。

1.5 評定結果的使用：在符合上述條件下的測量結果，一般可直接使用本不確定度的評定結果。

2 數學模型

示值誤差計算公式：

Em=（mj-ms）/ ms×100%

式中：Em ——被檢加氣機示值誤差，%，

mj? ——加氣機顯示的質量值，kg，

ms? ——檢定裝置顯示的質量值，kg。

3 標準不確定度評定

3.1 流量小于30 kg/min時，檢定介質采用壓縮空氣。

（1）標準裝置引入的不確定度 u1（Em）

由設備信息及上級校準證書，本裝置準確度為0.1級，按均勻分布考慮，因此u1（Em）= 0.1% /? 3=0.058 %

（2）重復性引入的不確定度? u2（Em）

在重復性條件下測量10次，測量結果如下：

平均值Em=0.515%

s（Em）=? ? ∑（Em-Em） = 0.070%

由于在實際測量中選三次測量的平均值作為測量結果，因此：

u2（ Em）=s（ Em）/? 3? =0.070%/? ?3 =0.040%

（3）合成標準不確定度uc

各分量互不相關，則：

uc=? ?u12（ Em）+u22（Em）=0.070%

3.2 流量范圍大于30 kg/min時，檢定介質采用水，與實際檢定時介質為壓縮天然氣不一致。

（1）標準裝置引入的不確定度u1（Em）

由設備信息及上級校準證書，本裝置準確度為0.1級，按均勻分布考慮，因此u1（Em）= 0.1/? 3=0.058%

（2）該裝置在校準過程中流量超過30 kg/min的區域用水作為介質，這與實際檢定過程中介質為壓縮天然氣不一致，由經驗知，由于介質不一致引入的相對誤差為0.2%，按均勻分布，因此u2（Em）= 0.2/? 3=0.115% 。

（3）重復性引入的不確定度u3（Em）

在重復性條件下測量10次，測量結果如下：

平均值Em=0.396%

s（Em）=? ? ∑（Em-Em）2 = 0.083%

由于在實際測量中選三次測量的平均值作為測量結果，因此：

u3（ Em）= s（ Em）/? 3? =0.083%/? 3 =0.048%

（4）合成標準不確定度uc

各分量互不相關，則

uc=? u12（ Em）+u22（Em）+u32（Em）=0.137%

4 擴展不確定度U

取k=2，則流量小于30 kg/min時，U=0.14%

流量大于30 kg/min時，U=0.27%

5 測量不確定度的報告與表示

通過以上分析和計算，得出加氣機示值誤差的擴展不確定度為：

U=0.14%，k=2（流量小于30 kg/min時）;

U=0.27%，k=2（流量大于30 kg/min時）。

6 結論

測量結果的擴展不確定度小于加氣機最大允許誤差的1/3。

參考文獻

[1] 王碩， 張澤宏， 戚寧武.? 壓縮天然氣加氣機[M]. 北京：中國質檢出版社 ， 2013.

[2] 全國流量容量計量技術委員會. 壓縮天然氣加氣機：JJG 996—2012[S]. 北京：中國質檢出版社，2013