淺析膜式燃氣表示值誤差測量結果不確定度評定

黎英倫

梧州市產品質量檢驗所 廣西梧州 543000

膜式燃氣表是燃氣供氣單位與用戶進行貿易結算的一種計量器具，國家明確要求必須將其納入強制檢定計量器具的范疇，其量值的準確與否將直接關系到用氣、供氣雙方的切身利益[1-2]。它的檢定是一項重要的工作，要嚴格按照國家計量檢定規程的要求對其外觀、密封性、壓力損失、示值誤差以及附加裝置功能等主要檢定項目進行測量和確認，其中，在對示值誤差的測量中，更是需要對其大流量、中流量以及小流量的誤差進行確認。

1 概述

（1）測量依據： JJG577-2012《膜式燃氣表檢定規程》。

（2）環境條件：溫度：（20±2）℃，濕度：（45～75）%RH，大氣壓力：（86～106）Kpa。

（3）測量介質：空氣。

（4）測量標準：音速噴嘴式燃氣表檢驗裝置，型號：MJ2210-12C，編號：150907，準確度等級：0．5級，廠家：海鹽美捷測試儀器有限公司，測量范圍：（0．016～6．0）m3/h。

（5）工作原理：用音速噴嘴作為標準表與被檢膜式燃氣表進行比較法測量，當檢測結束時示值誤差自動被檢測裝置計算出來。

（6）被測對象：膜式燃氣表，型號：G2．5，等級：1．5級，編號：1171283872，廠家：河北華通燃氣設備有限公司，量程：（0．025 ～ 4．0）m3/h。

（7）測量方法：裝置采用負壓法分別對膜式燃氣表的4m3/h（MPE：±1．5%）；0．8 m3/h（MPE：±1．5%）；0．075 m3/h（MPE：±3．0%），這三點進行檢定。

2 數學模型

數學模型

3 各輸入量的標準不確定度的評定

3.1 輸入量V的標準不確定度u（V）評定

輸入量V的標準不確定度的主要來源：燃氣表的重復性測量引入的標準不確定度u（V），用A類方法進行評定。那么，在重復性條件下對大流量、中流量及小流量三種情況下重復測量6次，則由其引入的標準不確定度分別記為u1（V）、u2（V）和u3（V）。

3.2 輸入量Vs的標準不確定度u（Vs）的評定

查閱相關手冊知：當氣體在通過臨界流噴嘴時，在噴嘴上、下游的氣流壓力比達到某一特定數值的條件下時，在噴嘴喉部會形成臨界流狀態，氣流將達到最大速度（音速），其流量計算的基本公式：

（1）文丘里噴嘴臨界流速引入的標準不確定度u（Cd）。經查檢定證書，臨界流噴嘴的流出系數擴展不確定度U=0．2%k=2，則有

u（Cd）=0．20%/2=0．10%

（2）滯止壓力引入的標準不確定度u（P0）。經查檢定證書，壓力變送器的準確度為0．2級，按照均勻分布考慮，則有

（3）滯止溫度引入的標準不確定度u（T0）。經查檢定證書，溫度變送器的準確度為±0．2℃，按照矩形分布考慮，則有

（4）空氣氣體常數引入的標準不確定度u（R）

根據壓力Pn、溫度Tn和大氣相對濕度計算空氣壓縮因子Zn，其引入的標準不確定度小于0．05%，即

u（Zn）≤ 0．05%

4 合成標準不確定度的評定

4.1 合成標準不確定度

由于各輸入量獨立不相關，合成標準不確定度如下：

5 測量不確定度的報告與表示

對量程為（0．025～ 4．0）m3/h，準確度等級為 1．5級的被檢膜式燃氣表，當在流量點為4m3/h、0．8m3/h、0．075m3/h時，其示值誤差測量結果不確定度分別為：

U1=0．46%，K=2U2=0．42%，K=2U3=0．58%，K=2

6 結語

對計量器具的測量結果進行不確定度評定是測量技術中的一個重要概念和保證測量處于統計控制狀態下，合理賦予被測值分散性，使測量結果更準確的一種手段，也是保證計量器具檢測質量的一個重要因素，我國將其納入了法制計量管理的范疇[3-4]。根據計量器具不確定度的評定結果與相關測量規程規范的有關數據進行比較，可以判斷出測量是否達到滿足檢測的要求。