现场流量计在线检测不确定度分析

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　　【摘要】 选用电子秤和电子秒表作为标准器，采用比较法，对在线流量计的示值误差进行不确定度分析。围绕测量重复性、标准器、被检表等不确定度来源进行评定。
　　【关键词】 电子秤;不确定度;在线;流量计
　　【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2019.03.007
　　Abstract： Using electronic scales and stopwatches as standard devices，the uncertainty of indication error of on-line flowmeters were analyzed by comparison method. The sources of uncertainty such as measurement repeatability，standard instrument and checked table were evaluated.
　　Key words： electronic scale;uncertainty;on-line;flowmeters
　　目前很多秤检测现场的流量计很难拆卸，这给检测带来了诸多不变，而且还需要在线检测，对检测要求和评定不确定度提出了更高的要求，本文对现场在线检测流量计的不确定度进行分析。
　　1 概述
　　1.1 测量依据
　　JJF（辽） 84-2010《液体流量测量系统在线校准规范》
　　1.2 计量标准
　　主要计量标准设备为电子秤（见表1）。
　　1.3 被测对象
　　被测对象流量计的准确度等级和最大允许误差（见表2）。
　　1.4 测量方法
　　使用电子秤进行校准，将容器置于电子秤上，电子秤去皮置零，处于准备状态。使测量系统正常工作，介质通过管道流入容器，同时开始记录校准时间和测量系统起始值，当电子秤示值超过量程2/3时，停止注入介质并记录校准时间和测量系统终止值。系统瞬时流量则记录10次瞬时流量。
　　2 测量模型
　　被校测量系统与标准金属量器测量值之间的示值误差为：
　　3 不确定度传播律
　　对公式（1）中的变量分别求偏导得到传播率为：
　　式中各灵敏系数为：
　　选一较好流量校准系统进行检测，标准器采用电子秤，校准记录见表3。
　　4 标准不确定度评定
　　4.1 被校测量系统引入的标准不确定度[u（q）]
　　被校测量系统引入的标准不确定度主要由系统的分辨力引入，系统的分辨力为0.01 kg/min，则[a=0.005 kg/min]，服从矩形分布，所以：
　　流量点对应的分量值见表4。
　　4.2 标准器引入的标准不确定度[u（qs）]
　　4.2.1 电子秤引入的不确定度[ur（m）]
　　4.2.2 测量时间引入的不确定度[ur（t）]
　　测量时间不确定度主要由秒表以及換向时间引起，时间测量的最大误差不超过0.2 s，由此引入的标准不确定度为：
　　所以，标准流量的标准不确定度为：
　　4.3 重复性引入的标准不确定度[u（E）]
　　在校准时间内，重复测量3次，取平均值作为本次测量结果，所以重复性引入的标准不确定度为：
　　5 合成标准不确定度
　　标准不确定度汇总表见表5。
　　合成标准不确定度为：
　　6 扩展不确定度计算
　　各个流量点标准不确定主要是标准器和重复性带来的，这两项都是正态分布，所以取[k=2]，相对扩展不确定度为：
　　7 结语
　　由以上的评定过程和评定结果，可以发现秤检测现场流量计评定不确定度的来源主要是标准器（秤）、被检系统读数和重复性。
　　【参考文献】
　　[1] 液体流量测量系统在线校准规范：JJF（辽）：84-2010[S].
　　[2] 倪育才.实用测量不确定度评定（第5版）[M].北京：中国质检出版社，2016.
　　[3] 电磁流量计：JJG 1033-2007[S].
　　[4] 畅秋菊.大口径电磁流量计在线校准结果的不确定度分析[J].现代测量与实验室管理，2016（4）：26-27+69.
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