質(zhì)量流量計(jì)示值誤差測量結(jié)果不確定度評定

祝仁濤 呂紹澤 韓志剛

【摘要】 利用質(zhì)量流量計(jì)檢定裝置，通過測量得出誤差進(jìn)行不確定度分析來判斷被測對象（質(zhì)量流量計(jì)）是否符合國家計(jì)量檢定系統(tǒng)表和質(zhì)量流量計(jì)國家檢定規(guī)程的要求，可以保障貿(mào)易結(jié)算的準(zhǔn)確。

【關(guān)鍵詞】 質(zhì)量流量計(jì);重復(fù)性和不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.03.015

Evaluation of Uncertainty of Indication Error of Mass Flow Meter

ZHU Ren-tao，LV Shao-ze，HAN Zhi-gang

（FuShun Research Institute of Technology and Innovation，F(xiàn)uShun 113006，China）

Abstract： By using the mass flow meter verification device，the uncertainty analysis is carried out by measuring the error to determine whether the measured object （mass flow meter） meets the requirements of the national metrology verification system table and the national verification regulation of the mass flow meter，which can guarantee the accuracy of trade settlement.

Key words： mass flow meter;repeatability and uncertainty

1 概述

1.1 測量依據(jù)

JJG 1038-2008《科里奧利質(zhì)量流量計(jì)》。

1.2 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，測量范圍DN（25～300） mm，不確定度Urel=0.05%，k=2。

1.3 環(huán)境條件

檢定規(guī)程要求環(huán)境溫度5～45 ℃，相對濕度35%～95%，大氣壓力86～106 kPa。實(shí)際環(huán)境溫度20.2 ℃，相對濕度50%，大氣壓力89.60 kPa。

1.4、被測對象

質(zhì)量流量計(jì)，型號CMF300，編號221588，準(zhǔn)確度等級0.2級，口徑DN50 mm，流量范圍（5～50） t/h。

1.5 測量方法

靜態(tài)質(zhì)量法，即在靜止?fàn)顟B(tài)下，直接稱量一段時(shí)間內(nèi)容器中水的質(zhì)量，從而計(jì)算出流量。

2 測量模型

式中：[E]——流量計(jì)的相對誤差，%;

[Q]——流量計(jì)測量的累計(jì)質(zhì)量流量，kg;

[Qs]——標(biāo)準(zhǔn)裝置測量的累積質(zhì)量流量，kg。

3 不確定度傳播率

靈敏系數(shù)：[c1=1]，[c2=1]。

4 各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

4.1 流量計(jì)測量的累計(jì)質(zhì)量流量[Q]的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urelQ]

此輸入量的不確定度來源主要是由測量重復(fù)性引入。被檢質(zhì)量流量計(jì)，在50 t/h流量下連續(xù)運(yùn)行80 s，重復(fù)測量10次所得結(jié)果如下表所示。

單次測得值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

每個(gè)流量點(diǎn)檢定3次，測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.2 標(biāo)準(zhǔn)裝置測量的累積質(zhì)量流量[Qs]的標(biāo)準(zhǔn)不確定度[urelQs]

標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度Urel=0.05%，k=2。

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表

5.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.3 相對擴(kuò)展不確定度

取k=2，Urel=k×ucrel=2×0.048%=0.096%。

6 不同流量檢定點(diǎn)測量不確定度

依據(jù)檢定規(guī)程，流量檢定點(diǎn)依次為qmax、0.5qmax、0.2qmax、qmin，不同流量檢定點(diǎn)測量不確定度評定結(jié)果如下表所示。

7 不同流量范圍測量不確定度

【參考文獻(xiàn)】

[1] 科里奧利質(zhì)量流量計(jì)：JJG 1038-2008[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

【作者簡介】

祝仁濤（1973-），男，工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量。

呂紹澤（1965-），男，教授級高工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)橛?jì)量、儀表。

韓志剛（1964-），男，教授級高工程師，碩士，研究方向?yàn)榛?、?jì)量。