1 熱能表流量傳感器示值誤差的測量不確定度分析 1.1 概述 （1）測量依據(jù)：依據(jù)檢定規(guī)程JJG225-2001《熱能表》。 （2）測量環(huán)境：溫度要求：（15～35）℃；濕度要求：15%～85%RH。 （3）所用標(biāo)準(zhǔn)器：熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，工作范圍（15～50）mm口徑。由供水系統(tǒng)
1 熱能表流量傳感器示值誤差的測量不確定度分析
1.1 概述
（1）測量依據(jù)：依據(jù)檢定規(guī)程JJG225-2001《熱能表》。
（2）測量環(huán)境：溫度要求：（15～35）℃；濕度要求：15%～85%RH。
（3）所用標(biāo)準(zhǔn)器：熱水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置，工作范圍（15～50）mm口徑。由供水系統(tǒng)、工作臺(tái)、測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計(jì)算軟件等部分組成。
（4）被測對象：熱能表，口徑（15～25）mm。
（5）測量過程：采用質(zhì)量法，利用電子天平來計(jì)算熱水流過裝置體積。
1.2 建立數(shù)學(xué)模型
（1）被檢表示值誤差計(jì)算公式
示值誤差E=（V示-V標(biāo)）/VN×99%
式中：E—流量傳感器的示值誤差；V示—流量傳感器指示的水量；V標(biāo)—實(shí)際通過的水量。
（2）靈敏系數(shù)
c1=1/V標(biāo)，c2=V示/V2標(biāo)
（3）傳播率公式
由上式和各量關(guān)系可知其標(biāo)準(zhǔn)不確定度：
1.3 輸入量的相對不確定度的評定
（1）輸入量V示的不確定度uV示的評定
輸入量V示的不確定度來源主要是測量的重復(fù)性，可采用多次重復(fù)測量得到的一組測量列V示i1、V示i2??V示in，采用A類評定方法評定。
同一塊熱量表，流量選擇在小流量qi處，連續(xù)測量6次得到的一組測量列，如表1：
由上表可知：單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差
任意選取3臺(tái)同類型的熱能表，每臺(tái)分別在流量點(diǎn)2.5m3/h處和流量點(diǎn)0.25m3/h處，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量6次，一共得到9組測量列，每組測量列分別按上述方法計(jì)算得到單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，如表2：
合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差sp為
自由度v為
v=m×（n-1）=9×5=45
在實(shí)際測量中，取3次測量中的值為測量結(jié)果，故認(rèn)為單次測量，所以urel（Vij）=sp=0.29%
（2）輸入量V標(biāo)相對不確定度urel（V標(biāo)ij）的評定
由于廠家給出該熱能表標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度U=0.2%，k=2。
所以urel（Vij）=0.2%/2=0.1%，v估計(jì)可靠程度為90%，故v=50。
1.4 不確定度匯總
由上分析可知測量結(jié)果的不確定度來源可分為兩類即為標(biāo)準(zhǔn)裝置和流量傳感器分辨力，分類匯總?cè)缦卤?：
1.5 合成相對不確定度
（1）合成相對不確定度為uc=0.31%
（2）有效自由度
為使用方便veff可近似為50。
1.6 擴(kuò)展不確定度的評定
取置信概率p=95%，有效自由度veff取50，查t分布表得
k95=t95（50）=2.01
所以擴(kuò)展不確定度
U95rel=t95（50）×urel（Vij）=0.63%
1.7 測量不確定度的報(bào)告與表示
熱量表流量傳感器示值誤差的測量不確定度
U95rel=0.63% veff=50
2 熱能表配對溫度傳感器示值誤差測量不確定度分析
2.1 概述
（1）測量依據(jù)：依據(jù)檢定規(guī)程JJG225-2001《熱能表》。
（2）環(huán)境條件：溫度要求：（15～35）℃；濕度要求：15%～85%RH。
（3）所用標(biāo)準(zhǔn)器：溫度傳感器檢定裝置由標(biāo)準(zhǔn)槽、二等標(biāo)準(zhǔn)鉑熱電阻和六位半萬用數(shù)字表作為標(biāo)準(zhǔn)。
（4）被測對象：熱能表的配對溫度傳感器。
（5）測量過程：按檢定規(guī)程規(guī)定熱能表配對溫度傳感器檢定示值誤差采用間接測量法。
2.2 建立數(shù)學(xué)模型
（1）被檢表示值誤差計(jì)算公式
t=ti-to
式中：ti—進(jìn)口處溫度；to—出口處溫度。
（2）靈敏系數(shù)
c1=1，c2=1
（3）傳播率公式
由上式和各量關(guān)系可知其標(biāo)準(zhǔn)不確定度：
2.3 各項(xiàng)不確定度分析
各項(xiàng)引入誤差，其擴(kuò)展不確定度包含因子均取2。
（1）標(biāo)準(zhǔn)鉑熱電阻引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
（2）標(biāo)準(zhǔn)槽溫場不均勻性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
（3）電測設(shè)備誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
此處包含了標(biāo)準(zhǔn)熱電阻與被檢熱電阻二次測量引入的誤差
（4）自熱效應(yīng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
2.4 不確定度匯總：通過以上分析，將各分量列于表4：
2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
（1）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為ut=5.5mK
（2）有效自由度
2.6 擴(kuò)展不確定度的評定
取置信概率p=95%，有效自由度veff取∞，查t分布表得
k95=t95（∞）=1.960
所以擴(kuò)展不確定度
2.7 配對溫度傳感器示值誤差測量不確定度結(jié)果的報(bào)告
配對溫度傳感器示值誤差測量擴(kuò)展不確定度
UT95rel=0.52%，veff=∞
3 熱能表計(jì)算器示值誤差的測量不確定度分析
3.1 概述
（1）測量依據(jù)：依據(jù)檢定規(guī)程JJG225-2001《熱能表》。
（2）環(huán)境條件：溫度要求：（15～35）℃；濕度要求：15%～85%RH。
（3）所用標(biāo)準(zhǔn)器：計(jì)算器檢定裝置由標(biāo)準(zhǔn)電阻箱、流量標(biāo)準(zhǔn)信號源和多用數(shù)字表等組成。
（4）被測對象：熱能表的計(jì)算器。
（5）測量過程：按檢定規(guī)程規(guī)定熱能表計(jì)算器示值誤差采用間接測量法。
3.2 建立數(shù)學(xué)模型
（1）被檢表示值誤差計(jì)算公式
E=（t1-t2）·k·V
式中：t1、t2—按照J(rèn)JG229-1998《工業(yè)鉑、銅熱電阻》國家檢定規(guī)程中的提供的電阻值與溫度的對應(yīng)關(guān)系換算出的電阻值作為被檢熱能表輸入的溫度值；k—熱系數(shù)（查表）；V—熱水體積量（由信號發(fā)生器模擬產(chǎn)生）。
（2）靈敏系數(shù)
c1=1，c2=1
（3）傳播率公式
由上式和各量關(guān)系可知其標(biāo)準(zhǔn)不確定度：
3.3 各項(xiàng)不確定度分析
（1）電測設(shè)備誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
輸入模擬溫度信號，經(jīng)多用數(shù)字表校準(zhǔn)，所引起的不確定度
（2）流量信號發(fā)生器不確定度：u2=0
（3）熱系數(shù)查表誤差：
（4）測量時(shí)的接觸電阻及導(dǎo)線電阻影響：
（5）被檢熱能表分辨力產(chǎn)生的引入的不確定度
檢定時(shí)，熱量表的熱能變化量至少為500個(gè)數(shù)字，所以引入不確定度為0.2%，矩形分布
3.4 不確定度匯總：通過以上分析，將各分量列于表5。
3.5 合成現(xiàn)對不確定度：
（1）合成相對不確定度為uc=0.05%
（2）有效自由度
3.6 擴(kuò)展不確定度的評定：
取置信概率p=95%，有效自由度veff取∞，查t分布表得
k95=t95（∞）=1.960
所以擴(kuò)展不確定度
3.7 熱能表計(jì)算器示值誤差的測量不確定度結(jié)果的報(bào)告
熱能表計(jì)算器示值誤差的擴(kuò)展不確定度
UE95rel=0.28%，veff=∞。
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