質量流量計示值誤差測量結果不確定度評定

祝仁濤 呂紹澤 韓志剛

【摘要】 利用質量流量計檢定裝置，通過測量得出誤差進行不確定度分析來判斷被測對象（質量流量計）是否符合國家計量檢定系統表和質量流量計國家檢定規程的要求，可以保障貿易結算的準確。

【關鍵詞】 質量流量計;重復性和不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2021.03.015

Evaluation of Uncertainty of Indication Error of Mass Flow Meter

ZHU Ren-tao，LV Shao-ze，HAN Zhi-gang

（FuShun Research Institute of Technology and Innovation，FuShun 113006，China）

Abstract： By using the mass flow meter verification device，the uncertainty analysis is carried out by measuring the error to determine whether the measured object （mass flow meter） meets the requirements of the national metrology verification system table and the national verification regulation of the mass flow meter，which can guarantee the accuracy of trade settlement.

Key words： mass flow meter;repeatability and uncertainty

1 概述

1.1 測量依據

JJG 1038-2008《科里奧利質量流量計》。

1.2 計量標準

靜態質量法水流量標準裝置，測量范圍DN（25～300） mm，不確定度Urel=0.05%，k=2。

1.3 環境條件

檢定規程要求環境溫度5～45 ℃，相對濕度35%～95%，大氣壓力86～106 kPa。實際環境溫度20.2 ℃，相對濕度50%，大氣壓力89.60 kPa。

1.4、被測對象

質量流量計，型號CMF300，編號221588，準確度等級0.2級，口徑DN50 mm，流量范圍（5～50） t/h。

1.5 測量方法

靜態質量法，即在靜止狀態下，直接稱量一段時間內容器中水的質量，從而計算出流量。

2 測量模型

式中：[E]——流量計的相對誤差，%;

[Q]——流量計測量的累計質量流量，kg;

[Qs]——標準裝置測量的累積質量流量，kg。

3 不確定度傳播率

靈敏系數：[c1=1]，[c2=1]。

4 各輸入量的標準不確定度評定

4.1 流量計測量的累計質量流量[Q]的標準不確定度[urelQ]

此輸入量的不確定度來源主要是由測量重復性引入。被檢質量流量計，在50 t/h流量下連續運行80 s，重復測量10次所得結果如下表所示。

單次測得值的實驗標準差為：

每個流量點檢定3次，測量結果的標準不確定度為：

4.2 標準裝置測量的累積質量流量[Qs]的標準不確定度[urelQs]

標準裝置的不確定度Urel=0.05%，k=2。

5 合成標準不確定度

5.1 標準不確定度分量匯總表

5.2 合成標準不確定度

5.3 相對擴展不確定度

取k=2，Urel=k×ucrel=2×0.048%=0.096%。

6 不同流量檢定點測量不確定度

依據檢定規程，流量檢定點依次為qmax、0.5qmax、0.2qmax、qmin，不同流量檢定點測量不確定度評定結果如下表所示。

7 不同流量范圍測量不確定度

【參考文獻】

[1] 科里奧利質量流量計：JJG 1038-2008[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

【作者簡介】

祝仁濤（1973-），男，工程師，學士，研究方向為計量。

呂紹澤（1965-），男，教授級高工程師，學士，研究方向為計量、儀表。

韓志剛（1964-），男，教授級高工程師，碩士，研究方向為化工、計量。