【水表的不确定度评定】水表不确定度的计算
时间：2020-03-05 07:40:18 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
1 概述 1.1测量依据： JJG162-2009《冷水水表检定规程》。 1.2测量环境条件： 水温度：（0～30）℃，检定过程水温度变化：≤5℃。
1.3测量标准及其主要计量特性：
检定水表的计量标准为0.2级水表校验装置，其容量不确定度U=0.2%（k=2）。
1.4被测对象及其主要性能：
被测对象：湿式旋翼式水表，B级，口径15mm；
测量范围：流量10L/h～3m3/h，其中始动流量Qs=10L/h，最小流量Qmin=30L/h，分界流量Qt=120L/h，公称流量Qn=1.5m3/h，最大流量Qmax=3m3/h；
最大允许误差（MPE）：±5%（Qmin≤Q＜Qt），±2%（Qt≤Q≤Qmax）。
1.5测量项目与测量方法：
工作时，水泵从水池抽水进入稳压罐，稳压罐使水压力保持在（0.2～0.3）MPa。经稳压的水在工作台上进入水表，经过流量调节阀，进入量器中，一次检定完成后，量器中的水排回水池。
检定项目：外观检查、密封性试验，测始动流量，测Qmin、Qt、Qn流量下的示值误差各1次。
本次评定以公称流量点的检定为例进行分析。
2 数学模型
水表相对示值误差按下式计算：
其中：V示――水表记录水量，V实――流入量器的水量。
3 不确定度的传播
其中：
所以：
4 分量标准不确定度
4.1水表示值引起的不确定度分量：
使用一块口径15mm的水表（出厂编号：20070822954），在LS-4B、15～50mm水表校验装置（出厂编号：91）上做常用流量（1.5m3/h）的重复性试验，试验结果如表1：
所以水表示值引起的不确定度分量：
urel（v示）=s=0.20％
自由度：ν示=n-1=9
4.2水表校验装置引起的不确定度分量：
4.2.1水表校验装置容量检定结果不确定度：
水表校验装置为0.2级，按JJG164-2000《液体流量标准装置检定规程》，由其引起的相对扩展不确定度应不大于0.2%，k=2。
所以urel（v实1）==0.1％；由于此数据很可靠，估计v实1=50
4.2.2稳定性引起的不确定度分量：
根据我所对本市自来水公司的水表校验装置的比对情况，其容量在两次比对之间的变化量不大于0.1%，按均匀分布处理，有
Urel（v实2）==0.058％；估计v实2=20
4.2.3水温变化引起的不确定度分量：
根据规程，水表检定时水温度：（0～30）℃，检定过程水温度变化：≤5℃。在此条件下检定结果不作修正。
水表校验装置的量器的标准温度为20℃，故在极限条件下温差
Δtmax=|（0-20）℃|=20℃，
此时量器容量变化量为
ΔVmax=3αΔtmax=3×（17×10-6℃-1）×20℃=0.10%
其中：α=17×10-6℃-1为量器的材料（不锈钢）的线膨胀系数。
由水温变化引起的不确定度分量按均匀分布处理
Urel（v实3）==0.058％；估计v实3=20
5 合成标准不确定度和有效自由度
合成标准不确定度：
==0.238％
有效自由度：
Veff=
==18
6 扩展不确定度
取置信概率p=95%，则扩展不确定度为：
U95rel=tP（veff）uc=t95（18）×uc=2.10×0.238％=0.5％
7 不确定度一览表(表2)
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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