冷水水表示值误差测量结果的不确定度评定

   2023-08-21 互联网2660
核心提示:1 概述 1.1 测量依据 JJG162-2007《冷水水表检定规程》。 1.2 测量方法 用容积法水表检定装置测量水表的示值时,将流经水表的水

    1 概述

    1.1 测量依据

    JJG162-2007《冷水水表检定规程》。

    1.2 测量方法

    用容积法水表检定装置测量水表的示值时,将流经水表的水集中于检定装置的标准量器内,比较水表的示值与标准量器中水量的实际值,得到水表的示值误差。

    1.3 测量标准

    0.2级水表检定装置。

    1.4 被测对象

    旋翼液封式水表(DN15mm)。

    2 数学模型

    根据定义,水表的示值误差E为

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    式中:E-水表的示值误差,以百分数表示;Vi-被测水表的示值;Va-测量时经水表注入标准量器的实际水量。

    3 各输入量引入的不确定度的评定

    3.1 输入量Vi的标准不确定度u(Vi)的评定

    输入量Vi的不确定度主要由被测水表的测量重复性引入的不确定度u(Vi1)和被测表体积值的分辨力引入的不确定度u(Vi2)组成的。可通过在重复性条件下重复测量给出。

    (1)测量重复性引入的不确定度u(Vi1)的评定该项不确定度主要由测量时被测水表的示值误差分散性引起的,采用A类方法进行评定。装置对被测水表在常用流量点经过10次重复测量,平均用水量为100.1L,示值误差分别为0.40%,0.35%,0.36%,0.30%,0.39%,0.29%,0.25%,0.20%,0.15%,0.25%,按贝塞尔公式计算得单次测量结果的标准差为

    s=0.083%

    任意选取三台同型号、同级水表,每台分别在常用流量下连续测量10次,共得到9组测量列,测量列分别按上述方法计算得到标准差,如表1:

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    合并样本标准差:sp=0.08%

    实际测量,在重复性条件下连续测量2次,则可得到:

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    如设定测量100L,Vi1的标准u(Vi1)可以表示为: 

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    自由度:v(Vi1)=9!(10-1)=81

    (2)被测水表体积值的分辨力引起的不确定度u(Vi2)的评定

    该项不确定度主要由被测表何种值的分辨力引起的,水表的最小分度值为0.1L,其为均匀分布,流量计信息网内容图片

    由被测表体积值的分辨力引起的不确定度u(Vi2):

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    自由度v(Vi2)=50

    (3)输入量Vi的标准不确定度u(Vi)的计算

    两量相互独立,则:

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    则u(Vi)=0.067L

    自由度:vi=115

    3.2 输入量Va的标准不确定度u(Va)的评定

    该项不确定度主要由标准量器容积的准确度引起

的,由水表检定装置引入的不确定度u(Va1)和水积体膨胀影响产生的不确定度u(Va2)组成。下面用0.2级水表检定装置,测量水表常用流量点,水表示值为100.4L,标准量器实际值为100.0L。

    (1)由水表检定装置引起的不确定度u(Va1)的评定

    水表检定装置证书中给出体积值的准确度为0.2级,实际体积读数Va值误差上下限值为0.2L,服从正态分布,其中k=2,相应的标准不确定度为

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    则自由度v(Va1)=50

    (2)由水体积膨胀影响产生的不确定度u(Va2)的评定

    规程规定,一次测量过程中的水温变化不超过5°C,把介质温度变化视为半宽为2.5°C的均匀分布,则有水体积的变化为

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    则自由度v(Va2)=50

   (3)输入量Va的标准不确定度u(Va)的计算

    两量相互独立,则:

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    则u(Va)=0.1041L

    自由度:v(Va)=58

    4 合成标准不确定度及扩展不确定度的评定

    4.1 灵敏度系数

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    4.2各不确定度分量汇总及计算表(见表2)

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    4.3 合成标准不确定度计算

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    4.4 合成不确定度的有效自由度

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    取有效自由度veff=100

    4.5 扩展不确定度的评定

    置信概率取为95%,由有效自由度veff=100,查t分布表得

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    5 不确定度报告

    在高区常用流量下,水表示值误差测量结果扩展不确定度为

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    参考文献

    [1]詹志杰,赵建亮.JJG162-2007冷水水表检定规程.北京:中国计量出版社,1990
    [2]李慎安,刘风.JJF1059-1999测量不确定度评定与表示.北京:中国计量出版社,1999.


 
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