質量法付油計量裝置測量結果不確定度評定

【摘要】 付油計量裝置主要用于成品油的貿易計量，按照工作原理，主要分為容積法和質量法兩種計量方式。付油計量裝置準確與否，直接影響成品油進出庫計量的準確性，付油計量裝置檢定裝置可以檢測付油計量裝置的精度。本文基于質量法對付油計量裝置檢定裝置校準付油計量裝置的不確定進行評定，給出測量結果的不確定度。

【關鍵詞】 付油計量裝置；質量示值誤差；不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.02.004

Evaluation of Uncertainty of Oil Dispensing Measuring Equipment by Gravimetric Method

LIU Shang-yu，HAN Cong，BIAN Xu

（Liaoning Provincial Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract： The oil dispensing measuring equipment is mainly used for the trade measurement of refined oil. According to the working principle， it is divided into two kinds of measurement methods： volumetric method and gravimetric method. The oil dispensing measuring equipment is accurate or not， directly affects the accuracy of refined oil measurement in and out storage， The oil dispensing measuring equipment verification equipment can detect oil dispensing measuring equipment. This article based on gravimetric method to assess the uncertainty of the oil dispensing measuring equipment verification equipment calibration the oil dispensing measuring equipment， and gives the uncertainty of measurement results.

Key words： oil dispensing measuring equipment；indication of gravimetric；uncertainty

付油計量裝置的校準依據是JJG（遼） 58-2011《付油計量裝置》。以付油計量裝置檢定裝置（以下簡稱“檢定裝置”）為標準器，通過比較付油計量裝置的輸出油品質量與注入檢定裝置中的油品質量，即可確定被測付油計量裝置的示值誤差。校準時將檢定裝置固定在被校準付油計量裝置的鶴位上，在正常付油工作流量點下進行校準，測量三次；校準前需將檢定裝置安裝調試好并自行校準，按操作手冊要求對檢定裝置進行預熱，使其與被檢測介質同溫；將被校準的付油計量裝置調試到最佳的工作狀態，同時排除設備和工藝上的影響量，使鶴管的殘留量為零，確保檢測的重復性最佳，然后進行校準。

1 建立數學模型，列出不確定度傳播律

1.1 數學模型

[E=M-MSMS×100%]

式中：[E]——付油計量裝置示值誤差，單位：%；

[M]——發油量示值，單位：kg；

[MS]——發油量的實際值，單位：kg。

1.2 不確定度傳播率

根據數學模型，得不確定度傳播律為：

[u2（E）=c2（MS）u2（MS）+c2（M）u2（M）]

式中：[u（E）——]測量結果標準不確定度；

[u（MS）——]標準裝置帶來的標準不確定度；

[u（M）——]被檢付油系統帶來的標準不 確定度；

[c（MS）——]標準裝置帶來的不確定度的靈 敏系數；

[c（M）——]被檢付油計量裝置帶來的不 確定度的靈敏系數。

1.3 計算靈敏系數

根據數學模型得：

[c（MS）=?E?MS=-MMS2]

[c（M）=?E?M=1MS]

2 標準不確定度的評定

本評定方法選用以0.2級DN80質量流量計為主計量器具的付油計量裝置為被測對象進行不確定度評定，其分辨率為0.01kg。輸油量為2000kg，在流量為80t/h時測量三次，測量并計算出示值誤差，數據見表1。

2.1 檢定裝置帶來的標準不確定度[u（MS）]

檢定裝置的標準不確定度屬于B類標準不確定度，[U=0.04%]（由檢定證書提供），[k=2]。檢定裝置的標準不確定度為：

[ur（MS）=U2=0.04%2=0.02%]

[u（MS）=1997.93×0.02%=0.400]kg

2.2 被檢付油計量裝置的標準不確定度

2.2.1 付油計量裝置測量重復性帶來的標準不確定度[u1（M）]

使用三次測量結果的平均值，則引入的不確定度為[u1（M）]

[u1（M）=（2000.57-1996.79）-（2000.11-1999.60）1.693]

=1.117kg

2.2.2 鶴管殘留量帶來的標準不確定度[u2（M）]

閥門的關閉引起的最大殘留量不超過0.2kg，屬于矩形分布，則：

[u2（M）=0.23=0.115]kg

2.2.3 被檢付油計量裝置分辨率帶來的標準不確定度[u3（M）]

被檢付油計量裝置顯示質量分辨率為0.01kg，屬于矩形分布，則：

[u3（M）=0.01/23=0.0029]kg

2.2.4 被檢付油計量裝置的標準不確定度[u（M）]

由于輸入量的分項彼此獨立不相關，因此：

[u（M）=u12（M）+u22（M）+u32（M）=1.123]kg

3 標準不確定度分量表（見表2）

4 合成標準不確定度[u（E）]的評定

輸入量彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度為：

[u（E）=cr2（MS）u（MS）2+cr2（M）u（M）2]

[=0.022+0.0562]=[0.0595%]

5 擴展不確定度的確定

取包含因子[k=2]，因此，付油量示值誤差測量結果的擴展不確定度為：

[U=0.0595%×2=0.12%]

6 不確定度的報告

被校準的付油計量裝置在流量為80t/h時的示值誤差為0.12%，測量結果的相對擴展不確定度為[U=0.12%（k=2）]。

7 結語

本文針對標準裝置校準質量法付油計量裝置的不確定度進行了分析評定，給出了測量結果的相對擴展不確定度，明確了測量結果的不確定度范圍，為有效評價質量法付油計量裝置的校準結果提供了方法，為提升和控制付油計量裝置的精度提供了技術支撐。

【參考文獻】

[1] 通用計量術語及定義：JJF 1001-2011[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

[3] 倪育才.實用測量不確定度[M].北京：中國質檢出版社，2016.

[4] 科里奧利質量流量計：JJG 1038-2008[S].

[5] 付油計量裝置：JJG（遼） 58-2011[S].