探討氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量不確定度的評(píng)定

摘要：本文重點(diǎn)通過使用五型羅茨校驗(yàn)器標(biāo)準(zhǔn)裝置來對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行強(qiáng)檢和周期鑒定的方法來進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)，并通過這種方式來對(duì)這種裝置鑒定結(jié)果的不確定度進(jìn)行評(píng)定。

關(guān)鍵詞：氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置;測(cè)量;不確定度;評(píng)定

引言

關(guān)于使用貿(mào)易結(jié)算的氣體流量計(jì)，JJG633-2005《氣體容積式流量計(jì)》驗(yàn)證法規(guī)中明確規(guī)定了流量計(jì)，即0.2級(jí)和0.5級(jí)的年流量周期以及其他流量的3年周期。由市技術(shù)監(jiān)督局授權(quán)的計(jì)量法定驗(yàn)證機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)技術(shù)文件在驗(yàn)證條件下驗(yàn)證流量計(jì)，并將測(cè)量的測(cè)表與流量計(jì)進(jìn)行比較準(zhǔn)確測(cè)量?jī)x表的判斷標(biāo)準(zhǔn)。我們使用的標(biāo)準(zhǔn)表通?？晒┨旖蚴斜O(jiān)測(cè)與測(cè)試研究所使用，該研究所每年現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)一次。然后依次將其傳輸?shù)綔y(cè)量表。在定量值傳遞過程中，應(yīng)充分評(píng)估影響測(cè)量結(jié)果濃度的因素。并根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)測(cè)量不準(zhǔn)確度進(jìn)行評(píng)判使用測(cè)量的結(jié)果。目前，標(biāo)準(zhǔn)裝置的測(cè)量不確定度在測(cè)量中得到了廣泛的應(yīng)用。我們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣流裝置的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)估，以測(cè)量原始數(shù)據(jù)，具體方法如下：

一、測(cè)量不確定度的概述

1.測(cè)量原理

進(jìn)行整體的測(cè)量的原理主要是通過對(duì)中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量鑒定規(guī)程氣體容積式流量計(jì)》來進(jìn)行檢測(cè)

2. 檢定環(huán)境條件

在進(jìn)行檢測(cè)中需要保證一定的檢定環(huán)境，并且在進(jìn)行溫度的控制中主要是集中在15-25℃;在進(jìn)行濕度的控制需要求在40%-70%;大氣所具備的壓力在86-106KPa。

3. 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

在進(jìn)行計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的流量范圍以及被檢測(cè)流量計(jì)流量范圍之間是相互進(jìn)行適應(yīng)的，在進(jìn)行使用中主要是通過對(duì)美國(guó)的五型羅茨校驗(yàn)器為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)備。其標(biāo)準(zhǔn)表型號(hào)是10M。

4. 被測(cè)對(duì)象

本文主要進(jìn)行測(cè)試的設(shè)備是美國(guó)德萊塞儀表公司所設(shè)計(jì)的5M氣體腰輪流量計(jì)。

二、測(cè)量方法

在進(jìn)行測(cè)試中通過使用五型校驗(yàn)儀為主要的測(cè)試裝置，通過比較法來對(duì)氣體流量計(jì)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)整理中，可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)裝置以及被測(cè)試對(duì)象的氣體容積數(shù)來進(jìn)行一定的比較，這樣可以對(duì)與示值誤差進(jìn)行有效的檢定。并且在進(jìn)行檢定的過程中，主要是五型校驗(yàn)儀控制器來進(jìn)行接受標(biāo)準(zhǔn)表和被測(cè)表處的溫度控制和壓力控所進(jìn)行溫度和壓力信號(hào)的傳遞，并通過標(biāo)準(zhǔn)表的體積值，來通過理想氣體的狀態(tài)方程式對(duì)控制器計(jì)算出流經(jīng)被測(cè)表中所出現(xiàn)的氣體體積。然后在對(duì)該體積和標(biāo)準(zhǔn)表指示體積相對(duì)來來說擁有一定的偏差，并且這種偏差可以稱之為被測(cè)表的示值誤差。所出現(xiàn)的示值誤差主要是計(jì)量器具指示的測(cè)量值與被測(cè)量值的實(shí)際值之差，稱為示值誤差。這種情況的出現(xiàn)主要是由于計(jì)量器具本身的各種誤差所引起的。

三、測(cè)量不準(zhǔn)確度來源分析

測(cè)量不準(zhǔn)確度的主要來源是通過二等量出式標(biāo)準(zhǔn)金屬量器之間的不確定度;以及實(shí)驗(yàn)測(cè)量;標(biāo)尺之間的分辨率;鐘罩和標(biāo)準(zhǔn)器以及標(biāo)尺自檢之間的聯(lián)系系數(shù);因?yàn)殓娬质綒怏w流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的標(biāo)尺不確定度所帶來的不確定度;在進(jìn)行第一次的檢定過程中的氣體溫度變化以及鐘罩式氣體流量所保準(zhǔn)裝置中水溫的變化情況以及二等量式標(biāo)準(zhǔn)金屬測(cè)量中的水溫變化情況，進(jìn)行一定的檢測(cè)。

四、測(cè)量不確定度評(píng)定

1.A類不確定度評(píng)定

在進(jìn)行測(cè)量中選擇整體性能較為穩(wěn)定并且具有較號(hào)的穩(wěn)定性的氣體流量計(jì)，并且進(jìn)行測(cè)量的表編號(hào)是9442178，其型號(hào)是5M;是在美國(guó)德萊賽儀器公司所生產(chǎn)的;流量范圍主要是在（ 1.2-141.5）m/h;流量點(diǎn)作示值誤差檢測(cè)主要是在Q=140mh范圍內(nèi)，并進(jìn)行了10的測(cè)量，整體的測(cè)量測(cè)量結(jié)果和進(jìn)行計(jì)算的方法主要是標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行重復(fù)性的測(cè)試，來對(duì)于不確定度用貝塞爾公式進(jìn)行一定的引入，并得出實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2. B類不確定度分析

通過進(jìn)行五型校驗(yàn)儀檢測(cè)氣體流量計(jì)主要是通過使用容積比較法，和氣體體積以及被測(cè)表進(jìn)氣口和出氣口之間的溫度和壓力損失有著較大的關(guān)系。在進(jìn)行測(cè)試的數(shù)學(xué)模型主要是V=f（pt）。通過溫度傳感器和壓力傳感器來將溫度和壓力信號(hào)傳遞給標(biāo)準(zhǔn)裝置的控制器。并且我們可以在產(chǎn)品說明書中看出，進(jìn)行使用的溫度傳感器整體的準(zhǔn)確度主要是0.1級(jí)，其中壓力傳感器的準(zhǔn)確度也是0.1級(jí)。通過在之前的檢定機(jī)構(gòu)中提供的準(zhǔn)確度是0.5級(jí)。在之前的五個(gè)影響量中可以進(jìn)行平均的考慮，其中包含因子是，并且每一個(gè)因素的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是：

并產(chǎn)生了B類不確定度。

五、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度，簡(jiǎn)稱合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，由在一個(gè)測(cè)量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度。

擴(kuò)展不確定度

擴(kuò)展不確定度主要是通過這種方式來進(jìn)行有效的計(jì)算，計(jì)算公式如下：

（取置信概率p=95%則包含因子K=2）

結(jié)論

綜上所述，在進(jìn)行這一裝置檢測(cè)氣體流量計(jì)的使用中，所進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果整體的擴(kuò)展不確定度是0.62%。根據(jù)我國(guó)計(jì)量進(jìn)行檢定的主要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程是JC633-2005《氣體容積式流量計(jì)》。所進(jìn)行規(guī)定檢定所使用的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)其所進(jìn)行擴(kuò)展的不確定度比被檢流量計(jì)小于或者是等于，并且其中所出現(xiàn)的最大允許誤差值主要是在二分之一左右。所以，進(jìn)行五型羅茨校驗(yàn)器檢定1.5級(jí)的氣體腰輪流量計(jì)進(jìn)行使用是非常有效的，并且進(jìn)行測(cè)量的整體結(jié)果是擁有較大的可信度的。

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作者簡(jiǎn)介：林海（1971年04月），男，壯族，本科工程師;單位：廣西壯族自治區(qū)計(jì)量檢測(cè)研究院