靜態容積法油流量標準裝置現場檢定液體容積式流量計測量結果不確定度評定

黃智淵

（江西省宜春市計量所，宜春 336000）

液體容積式流量計具有準確度高、穩定性好、粘度適應性強等特點，廣泛應用于油庫中成品油的計量。液體容積式流量計種類較多，江西省宜春市轄區內的油庫主要使用腰輪流量計（羅茨流量計）和雙轉子流量計兩種。本文依據JJG 667-2010《液體容積式流量計》檢定規程，使用靜態容積法油流量標準裝置，利用容積法對成品油貿易結算用液體容積式流量計進行現場檢定，并就被檢流量計示值誤差的測量不確定度進行評定。

1 概述

1.1 檢定依據

JJG 667-2010《液體容積式流量計》檢定規程

1.2 環境條件

大氣溫度：（5～35）℃，相對濕度：（35～85）%RH，大氣壓力：（86～106）kPa

1.3 計量標準器及其配套設備

二等標準金屬量器（容積為2000L），數字防爆溫度計（分度值為0.1℃），秒表（分度值為0.01s）

1.4 檢定對象

螺旋轉子流量計（0.2級）

1.5 檢定介質

車用汽油

1.6 檢定過程

在規定的環境條件下，以油庫工況下固定的發油流量點為被檢流量點，按照檢定規程規定的測量程序進行現場檢定，具體步驟如下：

（1）被檢流量計按照油庫發油流量運行5min以上；

（2）標準金屬量器按要求進行潤桶，并按量器檢定證書上規定的放液時間（2min）將油液放凈，關閉閥門，處于準備狀態；

（3）記錄被檢流量計初始示值；

（4）向標準金屬量器定量內注入2000L成品油；

（5）記錄標準量器示值，快速測量并記錄量器內油液溫度；

（6）記錄被檢流量計最終示值，并按規程要求計算累積流量的相對示值誤差；

（7）重復上述相關過程，至少測量3次，計算得到流量計發油流量點的相對示值誤差和重復性。

2 數學模型及不確定度傳播率

2.1 數學模型

為使測量結果不確定度評定過程更具邏輯性，采用分步的方式構建數學模型。

2.1.5 流量計累積流量示值誤差：

2.2 不確定度傳播率

2.3 靈敏系數

3 各輸入量的標準不確定度[4～6]

3.1 被檢流量計測量引入的標準不確定度

3.1.1 重復性引入的不確定度分量

選取一臺常規的螺旋轉子流量計（0.2級），以油庫工況下固定的發油流量點發油，測量三次，測量結果如表1所示：

表1 螺旋轉子流量計（0.2級）工況發油流量點的測量結果

采用極差法進行計算，檢定結果的重復性為：

重復性引入的標準不確定度分量為：

3.1.2 分辨力引入的不確定度分量

該被檢流量計分辨力為0.1L，由其引入的標準不確定度分量為：

3.2 標準器引入的標準不確定度分量

3.3 油品體膨脹系數引入的標準不確定度分量

3.4 標準金屬量器體膨脹系數引入的標準不確定度分量

3.5 標準金屬量器內油溫引入的標準不確定度分量

3.6 被檢流量計處油溫引入的標準不確定度分量

4 標準不確定度匯總表

根據上述測量不確定度評定過程，將各輸入量的標準不確定度進行匯總，如表2所示：

表2 標準不確定度匯總表

5 合成標準不確定度

以上各項標準不確定度分量彼此相互獨立，依據不確定度傳播率，求得合成標準不確定度為：

6 擴展不確定度

7 不確定度報告

為簡化評定過程，本文在計算靈敏系數時，未根據實測溫度計算，而是直接取極限溫度值。在實際過程中，可根據具體情況評定上述分量，獲得更準確的測量結果不確定度。

由上文的測量結果不確定度評定過程可知，當檢定介質為車用柴油時，測量結果不確定度將比車用汽油更小。

8 結束語

經過測量結果不確定度分析，該靜態容積法油流量標準裝置符合國家計量檢定系統表JJG 2063-2007《液體流量計量器具》[7]和檢定規程JJG 667-2010《液體容積式流量計》的相關要求，可以用于現場檢定準確度等級0.2級及以下的液體容積式流量計。

[1] 胡石清.液體容積式流量計容量示值誤差的測量結果不確定度[J].企業技術開發,2011,30(23):14-15+21.

[2] 紀建英.流量容量計量標準技術報告[M].北京:中國計量出版社,2009.

[3] 楊有濤,陳梅.流量標準裝置建標指南[M].北京:中國質檢出版社,2013.

[4] 葉培德.測量不確定度理解評定與應用[M].北京:中國質檢出版社,2013.

[5] JJG 2024-1989,容量計量器具檢定系統[S].

[6] JJG 667-2010,液體容積式流量計[S].

[7] JJG 2063-2007,液體流量計量器具[S].