不确定度分析报告

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水表校准系数测量结果的不确定度评定

一、 概述

1. 测量依据

JJG162-2009《冷水水表》

2. 环境条件

水温:15℃ 水压:0.2MPa,水源:稳压状态下的洁净水。

3. 计量标准 水表检定装置 代码12317100

4.比对组件

冷水水表,型号为LXH,编号为1108000001,计量等级为C 级。

5.测量过程

在测量水表的仪表系数时,将流经水表的水被收集于水表检定装置的工作量器内,比较水表的示值和装置量器中水量的实际值,可得到水表的仪表系数。

二、 数学模型

1. 数学模型

比对组件的比对参数为其仪表系数Vk:

标示QQVk

式中,示Q—比对组件示值累积量,单位为:L;

标Q—装置测得实际的水的体积值,单位为:L;

2. 灵敏系数

)()()k(2222212标示QucQucuvc

式中:221,1标示标标示QQQkcQQkcvv

故:)()(1)k(222222标标示示标QuQQQuQuvc

三、输入量的标准不确定度的评定

设定用静态容积法水表检定装置对容积式水表在25 L/h的流量下检定,测得 和

均在10L左右,则222210)()()k(标示QuQuuvc 。 1、比对组件示值累积量的标准不确定度)(示Qu

a.测量重复性引入的标准不确定度1)(示Qu

水表的测量重复性可以通过连续测量得到,采用A类方法进行评定,按检定规程要求对10L三个点分别连续测量6次,得到以下值:

9.90 、9.90 、9.91 、9.90、9.89、9.90

用贝塞尔公式 1)(12nppsnii 求出标准不确定度:

up1=0.006325 L

自由度 υp1=n-1=9

b.比对组件的分辨力引入的标准不确定度2)(示Qu

水表的最小分度值为0.1L,读数误差一般不会超过1/2分度值,考虑其均匀分布,则有: 028.03211.02puL

可信度估计为90%,则自由度 502p

由于1)(示Qu和2)(示Qu不相关,所以)(示Qu2=1)(示Qu2+2)(示Qu2

)(示Qu=0.029L

2水表检定装置体积值的标准不确定度)(标Qu

)(标Qu由以下几个分量组成:

a.水表检定装置引入的标准不确定度1)(标Qu

水表检定装置标准量器的准确度等级为0.2级,根据JJG2063—1990《水流量计量器具检定系统》,其容积值的相对扩展不确定度为0.2%,置信度等于95%,服从正态分布,所以

u(V实1)=96.110%2.0=0.010L

b.水位测量引入的标准不确定度2)(标Qu

转子流量计的最小分度值为0.01L

读数误差一般不会超过1/2分度值,考虑其均匀分布,则有:

10L工作量器的不确定度 003.032101.01bu (L) 水表检定装置经检定合格,可认为可靠性较高,可信度估计为90%,则其自由度为:

501b

c.介质水温、环境温度引入的标准不确定度3)(标Qu

规程规定在介质水温(0~30)℃范围内检定时检定结果不修正。由于工作量器的实际容积sV与水温有关,实际水温和室温一般都在(0~40)℃范围内。规程规定了当水温度超过30℃时,误差限放宽,实际操作时也不对量器内的水温做测量已供修正用。因此,可以认为不进行量器中水体积的温度修正会给测量结果带来误差,

由于1)(标Qu和2)(标Qu不相关,所以)(标Qu2=1)(标Qu2+2)(标Qu2

)(标Qu=0.01L

四、标准不确定度一览表

标准不确定度分量iu 不确定度来源 标准不确定度 灵敏系数ic iuc•i

示Qu 比对组件示值累积量 0.029 1 0.029

标Qu 水表检定装置体积值 0.01 -1 0.01

五、合成标准不确定度的评定

222210)()()k(标示QuQuuvc

)k(vcu=0.031/10=0.0031=0.31%

六、扩展不确定度的评定

取p=95%,由自由度公式 计算得出k=2

相对扩展不确定度为:

Urel=×)k(vcu= 0.62 %