新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量能力評(píng)價(jià)

雷鎮(zhèn)嘉，劉敦利，許德福

新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置計(jì)量能力評(píng)價(jià)

雷鎮(zhèn)嘉，劉敦利，許德福

新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院（新疆烏魯木齊830011）

為了客觀評(píng)價(jià)新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)量能力，新疆計(jì)量院開(kāi)展了一次全疆范圍內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置比對(duì)工作，共有7個(gè)單位參加。比對(duì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)為一臺(tái)質(zhì)量流量計(jì)和一臺(tái)電磁流量計(jì)，采用花瓣式傳遞路線，在42天的時(shí)間內(nèi)順利完成；以主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)作為參考值，并結(jié)合傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性、重復(fù)性等數(shù)據(jù)確定參考值的不確定度；依據(jù)各參比實(shí)驗(yàn)室提交的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行En值計(jì)算；結(jié)果顯示A1實(shí)驗(yàn)室的2個(gè)流量點(diǎn)的En值均大于1，其他實(shí)驗(yàn)室和其他流量點(diǎn)的En值均小于1。依據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，判定A1實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果為不滿(mǎn)意，其他實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果為滿(mǎn)意。比對(duì)合格率為86%，對(duì)A1實(shí)驗(yàn)室整改后再次進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，比對(duì)結(jié)果為滿(mǎn)意。此次比對(duì)充分評(píng)價(jià)了新疆范圍內(nèi)液體流量計(jì)量的整體能力，保證了全疆范圍內(nèi)液體流量計(jì)量?jī)x表量值溯源的準(zhǔn)確性和一致性。

液體流量；標(biāo)準(zhǔn)裝置；計(jì)量能力；評(píng)價(jià)；比對(duì)；新疆

液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為液體流量計(jì)量?jī)x表量值溯源的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，廣泛分布于各省區(qū)市計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)中。隨著新疆區(qū)域內(nèi)石油產(chǎn)業(yè)鏈的需求不斷提高，液體流量計(jì)量?jī)x表的配置數(shù)量逐年增多，液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置也隨之在地州市及企事業(yè)單位中越建越多，這就帶來(lái)了計(jì)量公正性和準(zhǔn)確性的隱患[1-2]。

為了客觀、公正地反映目前新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的現(xiàn)狀以及檢定人員的技術(shù)水平，新疆計(jì)量院組織了一次全疆范圍內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置量值比對(duì)工作，共有7家單位參加[3]。

1 傳遞標(biāo)準(zhǔn)

傳遞標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

兩臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)，以質(zhì)量流量計(jì)的比對(duì)數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，電磁流量計(jì)的比對(duì)數(shù)據(jù)僅作參考使用[4]。要求所有參比單位對(duì)兩臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)均進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)流量點(diǎn)如表1所示，每個(gè)流量點(diǎn)重復(fù)測(cè)量6次，以算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果。實(shí)際流量值與設(shè)定流量點(diǎn)的偏差不得超過(guò)±5%。根據(jù)流量計(jì)的輸出性能，質(zhì)量流量計(jì)采用脈沖輸出方式，脈沖當(dāng)量100個(gè)/kg；電磁流量計(jì)采用4～20 mA電流輸出方式[5-6]。

表1 傳遞標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)

2 比對(duì)路線

全疆建立了液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的單位均參加了本次比對(duì)，共有7家。考慮到傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性，運(yùn)輸路線的合理性，比對(duì)分為3個(gè)組，采用花瓣式進(jìn)行傳遞，每個(gè)組完成傳遞后回到主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)后再進(jìn)入下一個(gè)組傳遞。傳遞路線見(jiàn)圖1。

圖1 比對(duì)路線

3 數(shù)據(jù)處理

3.1參考值及其不確定度

依據(jù)規(guī)定的傳遞路線，比對(duì)工作共持續(xù)了42天，整個(gè)比對(duì)過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)意外情況，比對(duì)工作順利完成。

主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室在比對(duì)前后共進(jìn)行了4次穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量流量計(jì)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。取第1次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為參考值，其不確定度需要考慮裝置的測(cè)量能力、測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性、傳遞過(guò)程中的穩(wěn)定性等因素[7-8]。參考值及其不確定度匯總詳見(jiàn)表3。

經(jīng)計(jì)算可以得到3個(gè)流量點(diǎn)的穩(wěn)定性分別為0.090%、0.040%與0.020%，均小于流量計(jì)最大允許誤差（±0.2%）的50%，滿(mǎn)足傳遞的要求。

表2 質(zhì)量流量計(jì)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（相對(duì)示值誤差%）

表3 參考值及其擴(kuò)展不確定度

usta為由傳遞過(guò)程中傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性引入的不確定度分量，按照式（1）進(jìn)行計(jì)算：

3.2En值計(jì)算

比對(duì)結(jié)果用En值進(jìn)行評(píng)價(jià)，En值的計(jì)算公式見(jiàn)式（2）：

式中：x為參比實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果；X為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室提供的參考值；Ulab為參比實(shí)驗(yàn)室測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度（k=2）；Uref為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室參考值的擴(kuò)展不確定度（k=2）；Usta為傳遞標(biāo)準(zhǔn)在比對(duì)期間的不穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響（k=2），Usta=2usta。

計(jì)算各參比實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果及其En值，數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

4 能力評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)準(zhǔn)則為：|En|≤1則參比實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為滿(mǎn)意；|En|＞1則參比實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為不滿(mǎn)意。依據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，結(jié)合上述各參比實(shí)驗(yàn)室的En值?？梢钥闯觯珹1實(shí)驗(yàn)室在18、30 t/h 2個(gè)流量點(diǎn)的En值均大于1，由此判定A1實(shí)驗(yàn)室比對(duì)結(jié)果不滿(mǎn)意，其他6個(gè)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果為滿(mǎn)意，滿(mǎn)意率為86%。各參比實(shí)驗(yàn)室的En值情況見(jiàn)圖2。

表4 參比實(shí)驗(yàn)室的測(cè)量結(jié)果與En值

續(xù)表4

圖2 參比實(shí)驗(yàn)室En值分布圖

對(duì)A1實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行整改，完成后再次進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示為滿(mǎn)意。

5 結(jié)論

對(duì)新疆區(qū)域內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行比對(duì)工作，首次比對(duì)獲得滿(mǎn)意結(jié)論的單位有6家，滿(mǎn)意率為86%；對(duì)不滿(mǎn)意的單位整改后再次進(jìn)行比對(duì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果達(dá)到滿(mǎn)意要求。

此次比對(duì)工作不僅較好地評(píng)價(jià)了新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計(jì)量能力，也規(guī)范了各參比單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)裝置的管理，有效地統(tǒng)一了全疆液體流量量值傳遞的一致性，有利于新疆液體流量計(jì)量工作的發(fā)展和能力提升。

[1]朱云.基于靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)[D].杭州:中國(guó)計(jì)量學(xué)院,2015.

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[4]劉寶權(quán),張波,赫娟,等.如何確保質(zhì)量流量計(jì)計(jì)量的準(zhǔn)確性[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2003,19（8）:22-25.

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[6]全國(guó)流量容量計(jì)量技術(shù)委員會(huì).科里奧利質(zhì)量流量計(jì):JJG 1038—2008[S].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2008.

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In order to objectively evaluate the measuring capacity of liquid flow-rate standard device in Xinjiang region,Xinjiang Metrology Institute organized a comparison of liquid flow-rate standard device measurement,and 7 units in Xinjiang area took part in the activity.The transfer standard for the comparison is a mass flowmeter and an electromagnetic flowmeter.The transmission line is petal-shaped,and the comparison transmission process took 42 days;taking the data of the leading laboratory as the reference value, the uncertainty of the reference value is determined according to the stability and repeatability data of the transfer standard;the En value was calculated according to the experimental data submitted by the compared laboratories;the results showed that the En value of 2 flow-rate points in A1 laboratory is greater than 1,and the En value of the flow-rate points in other laboratories is all less than 1.According to the evaluation criteria,the comparison results of A1 laboratory are not satisfied,the results of other laboratories are satisfactory and the qualified rate of the comparison results is 86%.After the rectification of A1 laboratory,its comparison results are satisfactory.The liquid flow-rate measurement capacity of overall Xinjiang area is evaluated by this comparison,which can ensure the accuracy and consistency of the traceability of the liquid flow-rate meters in Xinjiang area.

liquid flow-rate;standard device;measuring capacity;evaluation;comparison;Xinjiang

左學(xué)敏

2017-01-06

雷鎮(zhèn)嘉(1970-),男,高級(jí)工程師,從事計(jì)量管理和流量專(zhuān)業(yè)研究等相關(guān)工作。