1. 概述
1.1 測量依據:依據檢定規程JJG257-2007《浮子流量計》。按檢定規程規定氣體浮子流量計示值誤差的檢定在音速?lài)娮鞖怏w流量標準裝置上采用標準表法。
1.2 環(huán)境條件:溫度要求:(5∼35)℃;濕度要求:大氣相對濕度為(45%∼75%)RH;大氣壓力要求:(86∼106)kPa。
1.3 測量標準:音速?lài)娮鞖怏w流量標準裝置,工作范圍DN(15∼200)mm口徑。音速?lài)娮鞖怏w流量標準裝置主要有環(huán)水真空泵、穩壓罐、校驗臺、音速?lài)娮?、計時(shí)計數器、上位機等組成。
1.4 被測對象:氣體金屬浮子流量計,準確度等級為2.5級。
1.5 測量過(guò)程:在規定的環(huán)境條件下,JJG257-2007《浮子流量計》檢定,以空氣為介質(zhì),用標準表法測量。將被檢流量計測得的流量qVS與標準流量裝置在該點(diǎn)該次測得的標準體積流量qN,計算得到其示值誤差EI=(qVS-qN)/qmax×。
1.6 評定結果的使用:在符合上述條件的情況下,對Φ25mm的氣體金屬浮子流量計,測量范圍(2.5∼25)m3/h,一般可以直接使用本不確定度評定結果;對于其它流量計,可根據流量計的類(lèi)型和測量范圍,可采用本不確定度的評定方法給出相應的評定結果。
2. 建立數學(xué)模型
2.1 被檢表示值誤差計算公式
示值誤差E=(qVS-qN)/qmax× (2.1)
qVS———流量計的刻度流量(m3/h)
qN———流量計在刻度狀態(tài)下的實(shí)際流量(m3/h)
qmax———流量計的上限刻度(m3/h)
2.2 靈敏系數:由(2.1)公式可知
2.3 傳播率公式:因上式的各輸入量相互獨立,互不相關(guān),則有:
3. 輸入量的相對不確定度的評定
3.1 輸入量qVS的相對標準不確定度urel(qVS)的評定
輸入量u(qVS)的不確定度來(lái)源主要是流量計測量的不重復性測量,可采用多次重復測量得到的一組測量列qVSi1、qVSi2……qVSin,采用A類(lèi)評定方法評定。
取一塊穩定的被檢對象氣體金屬浮子流量計,型號/規格:LZXQB88P-A000-00,流量范圍:(2.5∼25)m3/h。測量采用標準表法檢定,在檢定條件為水溫度20.5℃,流量點(diǎn)為1500L/h,檢定時(shí)間120s時(shí)連續測量9次得到的一組測量列,如表1。
任意取三臺同類(lèi)型的金屬轉子流量計,每臺分別在流量點(diǎn)為qmin、0.2qmax、0.4qmax、0.8qmax、qmax5個(gè)均勻分布流量點(diǎn)處進(jìn)行檢定,各在重復性條件下連續測量9次,一共得到15組測量列,每組測量列分別按上述方法計算得到單次實(shí)驗標準差,如表2。
合并樣本標準差sp為
因標準差的標準差故可以使用sprel代替sj。
其自由度ν為
ν=m×(n-1)=15×8=120
所以urel(E示)=sprel=0.95%。
3.2 輸入量qN相對不確定度urel(qN)的評定
輸入量qNij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定時(shí)測得的標準器處流體標準體積,其不確定度主要來(lái)源于音速?lài)娮鞖怏w流量標準裝置的測量誤差,其不確定度采用B類(lèi)方法評定。
由于廠(chǎng)家給出該音速?lài)娮鞖怏w流量標準裝置的擴展不確定度U=0.3%,k=2。所以urel(Vij)=0.3%/2=0.15%,ν估計可靠程度為90%,故ν=50。
4. 相對標準不確定度匯總
各分量匯總如表3。
5.合成相對標準不確定度和有效自由度
5 1 合成相對標準不確定度
由(2.2)公式得,
5.2 合成相對標準不確定度的有效自由度
合成相對不確定度的有效自由度νeff為
為使用方便νeff可近似為50。
6. 擴展不確定度的評定
取置信概率p=95%,有效自由度νeff按有效自由度取50,查t分布表得
k95=t95(50)=2.01
所以擴展不確定度
U95rel=t95×ucrel(E)=1.3%
7. 測量不確定度的報告與表示
氣體金屬浮子流量計示值誤差的測量不確定度為:
U95rel=1.3%νeff=50