靜態(tài)容積法油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置現(xiàn)場檢定液體容積式流量計(jì)測量結(jié)果不確定度評定

黃智淵

（江西省宜春市計(jì)量所，宜春 336000）

液體容積式流量計(jì)具有準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、粘度適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于油庫中成品油的計(jì)量。液體容積式流量計(jì)種類較多，江西省宜春市轄區(qū)內(nèi)的油庫主要使用腰輪流量計(jì)（羅茨流量計(jì)）和雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)兩種。本文依據(jù)JJG 667-2010《液體容積式流量計(jì)》檢定規(guī)程，使用靜態(tài)容積法油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，利用容積法對成品油貿(mào)易結(jié)算用液體容積式流量計(jì)進(jìn)行現(xiàn)場檢定，并就被檢流量計(jì)示值誤差的測量不確定度進(jìn)行評定。

1 概述

1.1 檢定依據(jù)

JJG 667-2010《液體容積式流量計(jì)》檢定規(guī)程

1.2 環(huán)境條件

大氣溫度：（5～35）℃，相對濕度：（35～85）%RH，大氣壓力：（86～106）kPa

1.3 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及其配套設(shè)備

二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器（容積為2000L），數(shù)字防爆溫度計(jì)（分度值為0.1℃），秒表（分度值為0.01s）

1.4 檢定對象

螺旋轉(zhuǎn)子流量計(jì)（0.2級）

1.5 檢定介質(zhì)

車用汽油

1.6 檢定過程

在規(guī)定的環(huán)境條件下，以油庫工況下固定的發(fā)油流量點(diǎn)為被檢流量點(diǎn)，按照檢定規(guī)程規(guī)定的測量程序進(jìn)行現(xiàn)場檢定，具體步驟如下：

（1）被檢流量計(jì)按照油庫發(fā)油流量運(yùn)行5min以上；

（2）標(biāo)準(zhǔn)金屬量器按要求進(jìn)行潤桶，并按量器檢定證書上規(guī)定的放液時(shí)間（2min）將油液放凈，關(guān)閉閥門，處于準(zhǔn)備狀態(tài)；

（3）記錄被檢流量計(jì)初始示值；

（4）向標(biāo)準(zhǔn)金屬量器定量內(nèi)注入2000L成品油；

（5）記錄標(biāo)準(zhǔn)量器示值，快速測量并記錄量器內(nèi)油液溫度；

（6）記錄被檢流量計(jì)最終示值，并按規(guī)程要求計(jì)算累積流量的相對示值誤差；

（7）重復(fù)上述相關(guān)過程，至少測量3次，計(jì)算得到流量計(jì)發(fā)油流量點(diǎn)的相對示值誤差和重復(fù)性。

2 數(shù)學(xué)模型及不確定度傳播率

2.1 數(shù)學(xué)模型

為使測量結(jié)果不確定度評定過程更具邏輯性，采用分步的方式構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。

2.1.5 流量計(jì)累積流量示值誤差：

2.2 不確定度傳播率

2.3 靈敏系數(shù)

3 各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[4～6]

3.1 被檢流量計(jì)測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.1.1 重復(fù)性引入的不確定度分量

選取一臺(tái)常規(guī)的螺旋轉(zhuǎn)子流量計(jì)（0.2級），以油庫工況下固定的發(fā)油流量點(diǎn)發(fā)油，測量三次，測量結(jié)果如表1所示：

表1 螺旋轉(zhuǎn)子流量計(jì)（0.2級）工況發(fā)油流量點(diǎn)的測量結(jié)果

采用極差法進(jìn)行計(jì)算，檢定結(jié)果的重復(fù)性為：

重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

3.1.2 分辨力引入的不確定度分量

該被檢流量計(jì)分辨力為0.1L，由其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

3.2 標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

3.3 油品體膨脹系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

3.4 標(biāo)準(zhǔn)金屬量器體膨脹系數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

3.5 標(biāo)準(zhǔn)金屬量器內(nèi)油溫引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

3.6 被檢流量計(jì)處油溫引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

根據(jù)上述測量不確定度評定過程，將各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行匯總，如表2所示：

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量彼此相互獨(dú)立，依據(jù)不確定度傳播率，求得合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

6 擴(kuò)展不確定度

7 不確定度報(bào)告

為簡化評定過程，本文在計(jì)算靈敏系數(shù)時(shí)，未根據(jù)實(shí)測溫度計(jì)算，而是直接取極限溫度值。在實(shí)際過程中，可根據(jù)具體情況評定上述分量，獲得更準(zhǔn)確的測量結(jié)果不確定度。

由上文的測量結(jié)果不確定度評定過程可知，當(dāng)檢定介質(zhì)為車用柴油時(shí)，測量結(jié)果不確定度將比車用汽油更小。

8 結(jié)束語

經(jīng)過測量結(jié)果不確定度分析，該靜態(tài)容積法油流量標(biāo)準(zhǔn)裝置符合國家計(jì)量檢定系統(tǒng)表JJG 2063-2007《液體流量計(jì)量器具》[7]和檢定規(guī)程JJG 667-2010《液體容積式流量計(jì)》的相關(guān)要求，可以用于現(xiàn)場檢定準(zhǔn)確度等級0.2級及以下的液體容積式流量計(jì)。

[1] 胡石清.液體容積式流量計(jì)容量示值誤差的測量結(jié)果不確定度[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011,30(23):14-15+21.

[2] 紀(jì)建英.流量容量計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告[M].北京:中國計(jì)量出版社,2009.

[3] 楊有濤,陳梅.流量標(biāo)準(zhǔn)裝置建標(biāo)指南[M].北京:中國質(zhì)檢出版社,2013.

[4] 葉培德.測量不確定度理解評定與應(yīng)用[M].北京:中國質(zhì)檢出版社,2013.

[5] JJG 2024-1989,容量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)[S].

[6] JJG 667-2010,液體容積式流量計(jì)[S].

[7] JJG 2063-2007,液體流量計(jì)量器具[S].