膜式煤气表测量不确定度的评定

膜式煤气表测量不确定度的评定

1.总结1.1测量基础根据jg577-94的膜式煤气表开采规则。1.2环境条件为202c相对湿度:60～70%大气压力:86～108kPa1.3测量标准气体计量器0-200L,准确度0.5级。1.4测试对象膜式煤气表,型号J2.5,等级B级。1.5煤气表示值误差的原因首先将钟罩内压力调到规定的检定压力,使煤气表在公称流量下平稳运行不少于1min,然后使煤气表检定指针(或字轮标度线)对准某一刻度线按“下降”钮,使钟罩按规定流量下降,当煤气表字轮转到预定整数圈时,按“下降”钮,得到从钟罩内排出的气体体积值和煤气表的气体体积指示值,两者之差即为煤气表的示值误差。1.6评估结果的使用在符合上述条件下的测量,一般可直接使用本不确定度的评定结果。2.数字模型的构建2.1基于测量方法建立数学模型的方法ΔV=V-Vs式中:ΔV—煤气表体积值示值误差V—煤气表体积值读数Vs—气体计量器体积值2.2开口系数C1=∂ΔV/∂V=1C2=∂ΔV/∂Vs=-12.3relcrel2v的计算u2cc2(ΔV)=c2112u2(V)+c2222u2(Vs)=u2(V)+u2(Vs)u2crelcrel2=u2relrel2(V)+u2relrel2(Vs)3.标准参数的不确定度评估和输入的相应弹性3.1单次实验标准差标准不确定度u(V)来源主要是被测表的重复性引起,可通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定。将标准器设定在0.300m3/h,任选一台J2.5,B级膜式煤气表在重复性条件下测量8次,得测量列为(单位:%):-2.31、-2.11、-2.57、-2.41、-2.52、-2.57、-2.21、-2.21平均值X¯¯¯=(1/X)ΣXi=−2.36%平均值X¯=(1/X)ΣXi=-2.36%单次实验标准差Si=[∑i=1n(Xji−X¯¯¯j)2]/(n−1)−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−√=0.202%≈0.20%Si=[∑i=1n(Xji-X¯j)2]/(n-1)=0.202%≈0.20%任选3台J2.5,B级膜式煤气表,分别在0.300m3/h、0.805m3/h和3.850m3/h测量点各在重复性条件下连续测量8次,共得到9组测量值组测量列分别按上述方法得到单次实验标准差,具体数据见表1。合并样本标准差Sp=∑2Sjm−−−−−−√=0.11%σ(Sj)=∑j=1n(Sj−S¯¯)2(m−1)−−−−−−−−ue001⎷ue000ue000=0.04%Sp=∑2Sjm=0.11%σ(Sj)=∑j=1n(Sj-S¯)2(m-1)=0.04%因σ(Sj)=0.04%>(1/4)Sp=0.028%,故不能使用Sp来代替所有Sj,可选用Sj中最大值0.17%代替所有的Sj则Smax=urel(V)=0.17%自由度veff=u(V)=n-1=73.2气体计量器是否可以进行urel输入量Vs的不确定度u(Vs)来源主要是由气体计量器的准确度引起的,采用B类方法进行评定。气体计量器的准确定度等级为0.5级,其半宽为α=0.5%,服从均匀分布k=3√k=3,则urel(Vs)=α/3√=0.29%urel(Vs)=α/3=0.29%不可靠程度估计为10%,即Δu(Vs)/u(Vs)=0.1自由度v(Vs)=504.离散度统计总结见表25.合成标准的不确定度5.1依据由于各输入量独立不相关,则uc(ΔV)=Σu2(Vi)−−−−−−−√=u2(V)+u2(Vs)−−−−−−−−−−−−√=0.34%uc(ΔV)=Σu2(Vi)=u2(V)+u2(Vs)=0.34%5.2cv[u4/vv/vv[u4v/vv]由韦尔奇-萨特思韦特公式计算有效自由度Veff=u4c(ΔV)[u4(V)/v(v)]+[u4(Vs)/v(Vs)]=56Veff=uc4(ΔV)[u4(V)/v(v)]+[u4(Vs)/v(Vs)]=566.扩展不确定度的评估取置信概率p=95%,veff=50,查t分布表得到K95=t95(50)=2