在线校准流量计示值误差不确定度评定

张弦 刘尚玉

【摘要】 选用标准金属量器作为主标准器，采用容积比对的方法对燃油加油机校准结果进行不确定度分析。围绕测量重复性、标准器、被检燃油加油机等不确定度来源进行评定。

【关键词】 标准金属量器;不确定度;在线流量计

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.03.010

Evaluation of Uncertainty of Indication Error of On-line Calibrated Flowmeter

ZHANG Xian，LIU Shang-yu

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract：  The standard metal meter and electronic stopwatch are selected as the standard device，and the uncertainty of the indication error of the on-line Flowmeter is analyzed by using the comparison method. The sources of uncertainty such as measurement repeatability，standard instrument and subject table are evaluated.

Key words： standard metal gauge;uncertainty;on-line flowmeter

1 概述

1.1 测量依据

JJF（辽） 84-2020《液体流量测量系统在线校准规范》。

1.2 计量标准

主要计量标准设备为标准金属量器。

1.3 被测对象

1.4 测量方法

使用标准金属量器进行校准，校准时使被校测量系统到标准金属量器间管道充满介质，将标准金属量器湿润后，排空达到规定的残留等待时间，处于准备状态。介质通过管道流入标准金属量器，同时开始记录校准时间和测量系统起始值，当介质流入标准金属量器达到标准称容量值时，停止注入介质并记录校准时间和测量系统终止值。系统瞬时流量则记录10次瞬时流量。

2 測量模型

被校测量系统与标准金属量器测量值之间示值误差为：

其中：E——被校测量系统与标准金属量器测量值之间的示值误差;

[q]——被校测量系统显示值;

[qs]——标准金属量器测量值，[qs=Vt]。

3 不确定度传播律

式中各灵敏系数为：

选一较好流量校准系统进行检测，标准器采用标准金属量器，校准记录如表1。

4 标准不确定度评定

4.1 被校测量系统引入的标准不确定度[u（q）]

被校测量系统引入的标准不确定度主要由系统的分辨力引入，系统的分辨力为0.01 L/min，所以a=0.005 L/min，服从矩形分布，所以：

4.2 标准流量的标准不确定度

4.2.1 标准金属量器引入的不确定度[ur（V）]

标准金属量器不确定度为0.05%，k=2。

4.2.2 温度引入的标准不确定度[u（T）]

通常实验室环境温度在（20±10） ℃，在校准过程中不进行温度修正，由此引入的最大误差不超过[±（10×0.005%）=±0.05%]，由此引入的标准不确定度：

4.2.3 测量时间引入的不确定度[u（t）]

测量时间主要由秒表以及换向时间组成，时间测量的最大误差不超过0.2 s，由此引入的标准不确定度：

所以：

4.2.4 重复性引入的标准不确定度[u（E）]

在校准时间内，重复测量3次，取平均值作为本次测量结果，所以重复性引入的标准不确定度为：

5 合成标准不确定度

5.1 标准不确定度汇总表

5.2 扩展不确定度计算

各个流量点标准不确定占主要的是标准器和重复性带来的，这两项都是正态分布，所以取k=2，相对扩展不确定度为：

6 结语

由以上的评定过程可以看到，不确定的来源主要是标准器、被检系统和重复性。

【参考文献】

[1] 液体流量计测量系统在线校准规范：JJF（辽） 84-2020[S].

[2] 倪育才.实用测量不确定度评定[M].北京：中国质检出版社，2016.

[3] 电磁流量计检定规程：JJG 1033-2007[S].

【作者简介】

张弦（1985-），男，工程师，硕士，研究方向为流量检测。

刘尚玉（1962-），男，高级工程师，学士，研究方向为流量计量。