熱量表流量計(jì)量比對分析

趙丹

沈陽計(jì)量測試院 遼寧 沈陽 110000

引言

以沈陽計(jì)量測試院作為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，省內(nèi)共有7個(gè)法定計(jì)量單位參加了熱量表流量計(jì)量的比對工作，各參比實(shí)驗(yàn)室計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)均滿足此次比對的要求。

1 比對設(shè)計(jì)

1.1 傳遞標(biāo)準(zhǔn)

比對用傳遞標(biāo)準(zhǔn)選用穩(wěn)定性良好的DN25超聲波熱量表，共選取2臺(tái)，使用1臺(tái)，備用1臺(tái)。傳遞標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確度等級(jí)為2級(jí)，型號(hào)為JDLY，編號(hào)分別為00929701和00929691，流量范圍為（0.07～7.0）m3/h，溫差范圍為（3～75）K，溫度范圍為（4～95）℃，環(huán)境等級(jí)為A，工作壓力為1.6MPa。

1.2 比對試驗(yàn)方法

本次比對采用分量比對的方法，對流量值進(jìn)行比對，在（50±5）℃水溫下，選擇流量點(diǎn)為3500L/h，進(jìn)行6次重復(fù)性測量，確定超聲波熱量表的流量示值誤差為測量結(jié)果。本次比對采取“星形式”路線[1]。

2 比對參考值及不確定度

在本次比對活動(dòng)中，采用主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室傳遞標(biāo)準(zhǔn)的三次校準(zhǔn)結(jié)果的平均值作為參考值。此時(shí)參考值的不確定度由主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室給出，可參照公式（1）進(jìn)行計(jì)算。流量點(diǎn)為3500L/h時(shí)，參考值示值誤差為0.48%，相對擴(kuò)展不確定度為Urel=0.36%（k=2）。

式中：uri—第i個(gè)測量點(diǎn)的參考值不確定度；uji—第j次，第i個(gè)測量點(diǎn)的測量結(jié)果不確定度。

3 比對結(jié)果評(píng)價(jià)

3.1 評(píng)價(jià)方法

匯總各參比實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，采用國際上普遍接受的比對判據(jù)En值（歸一化偏差）對各實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果的一致性進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算模型為：

式中：Yji—第j個(gè)實(shí)驗(yàn)室在第i個(gè)測量點(diǎn)上的測量結(jié)果；Yri—第i個(gè)測量點(diǎn)的參考值；ui—第i個(gè)測量點(diǎn)上Yji-Yri的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；k—覆蓋因子，一般情況k=2。其中，等效度Dji=Yji-Yri。

式中：uri—第i個(gè)測量點(diǎn)上參考值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；uji—第j個(gè)實(shí)驗(yàn)室在第i個(gè)測量點(diǎn)上測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；uei—傳遞標(biāo)準(zhǔn)第i個(gè)測量點(diǎn)上在比對期間的不穩(wěn)定性對測量結(jié)果的影響。其中，不確定度Ui=kui。

3.2 評(píng)判原則[2]

比對結(jié)果一致性的評(píng)判原則[3]：|En|≤1時(shí)，參加實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果與參考值之差在合理的預(yù)期之內(nèi)，比對結(jié)果可接受；|En|＞1時(shí)，參加實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果與參考值之差沒有達(dá)到合理的預(yù)期，應(yīng)分析原因。

3.3 各參比實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)匯總

表1 流量點(diǎn)為3500L/h時(shí)各參比實(shí)驗(yàn)室比對數(shù)據(jù)和En值匯總

3.4 結(jié)果圖示

圖1 結(jié)果圖示

圖1給出每一個(gè)參比實(shí)驗(yàn)室的等效度D和不確定度U的圖形表示，圖中參比實(shí)驗(yàn)室等效度用◆表示，等效度向上向下延伸的線段代表實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)結(jié)果的測量結(jié)果不確定度[4]。豎軸單位為%，橫軸數(shù)值為參比單位序號(hào)，序號(hào)1～7代表實(shí)驗(yàn)室1～實(shí)驗(yàn)室7。

4 結(jié)束語

（1）各參比實(shí)驗(yàn)室的|En|均小于1，根據(jù)比對測量結(jié)果一致性評(píng)判原則，比對結(jié)果可接受。

（2）各參比實(shí)驗(yàn)室的不確定度評(píng)定合理，如果等效度|D|越小，表明該實(shí)驗(yàn)室的測量能力越好。

（3）各實(shí)驗(yàn)室得出的不確定度重疊較好，表明了實(shí)驗(yàn)室之間具有良好的一致性。