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QQVk
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)(12nppsnii 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: 028.03211.02puL
可信度估计为90%,则自由度 502p
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 003.032101.01bu (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:
501b
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 %