转子流量计示值误差测量不确定度的评定

1 概述

(1)测量依据： jjg257-1994《转子流量计检定规程》

(2)测量环境条件：环境温度(20±2)℃，相对湿度(30～90)%

(3)测量标准：钟罩气体流量标准装置

(4)测量过程：将转子流量计连接在钟罩气体流量标准装置管路上，按规程调整流量检定点，记录一定时间内钟罩排出体积流量，记录标准器，流量计前的表压，温度进行修正。转子流量计的刻度流量与钟罩气体流量标准装置容积时间法得到的标准流量进行比较，得到转子流量计的示值误差。

2 数学模型

钟罩的体积流量计算公式

式中：v——气体标准装置排出(流入)的体积，m3;

t ——排出(流入)的时间，s;

qv——流量计在刻度状态下的实际流量;检定状态与刻度状态间关系如下式

式中：tn，ts，tm——分别为标准状态下，标准器内和流量计前的气体热力学温度，tn=293.15k

pn，ps，pm——分别为标准状态下，标准器内和流量计前的气体绝对压力，pn=101325pa

式中：pa——当地大气压，pa;

pes——标准器内表压力，pa

pem——流量计前表压力，pa

流量计基本误差表示：

3 方差和系数

综合数学模型，列出各影响量的关系式，在实验室环境条件下，检定容积为 500l 钟罩，钟罩内压力 1000pa，南宁大气压力平均值为 99.8kpa，实验室温度控制在(20±2)℃，公式可简化，温度、压力的影响量可忽略。则

4 输入量的标准不确定度评定

4.1 流量计示值的相对标准不确定度 u(qm)

转子流量计需校准 5 个流量点，每个流量检定 4 次，计算每个流量点平均值的标准差，选取其中最大的值为重复性。选择一最大流量范围 30m3/h，重复测量 10 次数据，检定容积 500l，检定时间如下

检定中是取两次测量的平均值作为刻度点的测量结果，因此流量计测量重复性的标准不确定度为

4.2 钟罩示值的相对标准不确定度 u(v)

我院钟罩式气体流量标准装置准确度为 0.5%，正态分布，k=3，则标准不确定度为：

4.3 计时器的相对标准不确定度 u(t)

装置排出(流入)气体的时间 t，考虑到时间启停效应和控制能力，时间误差为±0.1s，按矩形分布考虑。实验中t=60.91s，则由时间引入的标准不确定度为

5 合成不确定度的评定

5.2 合成标准不确定度的计算

6 扩展不确定度的评定

取 k=2 得

7 测量不确定度报告与表示

用钟罩式气体流量标准装置检定转子流量计检测结果的不确定度结果表示如下

8 校准测量能力

8.1 转子流量计示值最佳测量能力

选择某测量重复性较好的转子流量计(1 级)进行连续测量，在实际测量中，取两次测量平均值为测量结果，燃气表的测量重复性不确定度分量为

8.2 标准不确定度一览表

8.3 合成标准不确定度的计算

8.4 校准测量能力

ur可用 k=2 的扩展不确定度来表示

【参考文献】

[1] jjf1059-1999,测量不确定度评定与表示[s].

[2] jjf1001-1998,通用计量术语及定义[s].