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质量法检定质量流量计测量结果不确定度评定
更新时间:2019-4-25 9:37:13 浏览:234 关闭窗口 打印此页
[导读] 本文主要对质量流量计测量结果的不确定度进行评定。
 
    1 概述
 
    1.1 测量依据:JJG897——1995《质量流量计》检定规程。
 
    1.2 测量条件:温度:(15~35)°C相对湿度:45%~75%大气压:(86~106)kPa电磁场和振动干扰应不影响检定结果。
 
    1.3 测量标准器:电子秤、秒表、温度计等。
 
    1.4 质量法流量标准装置的最大允许误差为±0.05%。
 
    1.5 质量流量计的工作原理和主要技术指标:本文所分析的质量流量计是指利用流体在管内流动时产生的振动使流量计的固有振动频率发生变化,其变化的大小与管内的流量有关的原理来实现计量的。质量流量计的最大允许误差为±0.2%。
 
    1.6 测量过程:在规定条件下,使水以规定的流量流过质量流量计,然后进入电子秤,比较质量流量计示值与电子秤的值,即可实现计量。
 
    2 数学模型
 
    根据规程示值误差的定义有:
 
      (1)
 
    式中:E——质量流量计的示值误差(%);M——质量流量计的示值示值(kg);Ms——电子秤内水的的实际值(kg)。
 
    考虑到浮力修正有
 
    
 
    式中:M0——电子秤示值(kg);ρe——介质密度(kg/m3);ρa——空气密度(kg/m3)。
 
    故有:       
 
    
 
    (2)式为本文分析的数学模型。
 
    3 输入量的标准不确定度评定
 
    3.1 输入量M的标准不确定度u(M)的评定:输入量M的标准不确定度主要来源于流量计的重复性,采用A类方法评定。用电子秤对一性能稳定的流量计在重复性条件下进行10次测量,得到数据列如表1:
 
 
 
    单次实验标准差:对应184kg为u(M)=0.042kg
 
    自由度ν(M)=9
 
    3.2 输入量M0的标准不确定度u(M0)的评定:输入量M0的标准不确定度主要来源于电子秤的定值不确定度,采用B类方法评定,根据检定证书中的信息,其不确定度区间半宽为2000kg´0.0005=1kg,按均匀分布有:
 
    
 
    自由度ν(M0)=50
 
    3.3 输入量ρe的标准不确定度u(ρe)的评定:输入量ρe的标准不确定度主要来源于液体密度值的测定,水在4°C时的密度为1kg/cm3,20°C时为0.9986kg/cm3,不确定度区间半宽0.00005kg/cm3,按均匀分布有:
 
    
 
    自由度ν(ρe)=50
 
    3.4 输入量ρa的标准不确定度u(ρa)的评定:输入量ρa的标准不确定度主要来源于空气密度值的测定,通常为(0.0011~0.0012)kg/cm3,取不确定度区间半宽0.0001kg/cm3,按均匀分布有:
 
    
 
    自由度ν(ρa)=50
 
    4 合成标准不确定度计算
 
    4.1 传播系数
 
    由公式(2)有:
 
    
 
    4.2 标准不确定度汇总表(见表2)
 
 
 
    4.3 合成标准不确定度计算    
 
    由公式(3)可得:
 
        
 
    4.4 合成标准不确定度的总有效自由度
 
        
 
    5 扩展不确定度
 
    为获取置信概率为95%的扩展不确定度,取νeff=50查t分布表得t95=2.01,故扩展不确定度为:U95=tp´u(E)=2.01´29´10-4=0.00058
 
    6 测量不确定度报告与表示
 
    流量计示值误差测量结果的不确定度为
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