螺纹扫描仪测量石油螺纹单项参数的不确定度讨论

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 螺纹扫描仪测量石油螺纹单项参数 的不确定度讨论 【摘 要】螺纹全参数扫描技术 的最新发展成果对石油螺纹的检测有着 重大的意义；本文从石油螺纹单一中径 的测量方案和数据精度两个方面阐述了 螺纹扫描仪测量石油螺纹参数的方法； 第一部分建立相关数学模型，分析影响 测量结果的各个参量；第二部分合成各 个参量的不确定度数值，整合计算出仪 器最终测量的扩展不确定度数值。该方 法同样适用于使用螺纹扫描仪测量其他 种类的螺纹参数的不确定评估。 中国论文网 /8/view-12932944.htm 【关键词】螺纹；单项参数；石 油 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 0 引言 传统的紧密距测量已经不能满足 石油行业的发展要求，而更加全面的石 油螺纹单项参数检测一直是石油计量行 业的难题，现在随着螺纹扫描技术的不 断发展，这一难题已经逐步可以解决。 本文介绍通过使用螺纹量规扫描仪测量 获得的螺纹单项参数的结果，对其不确 定度进行分析。 1 数学模型 由于 API 螺纹塞规的的单一中径 D 值可以在 IAC 螺纹量规扫描仪上直接 读得，故有：Y=d 式中：YAPI 螺纹塞规的单一 中径 d测量时在仪器上读取的单一 中径值 2 标准不确定度的评定 单一中径的变化利用下式计算： u2（Y）=u2（s）+u2（m） +u2（d）+u2（ds）+u2（q） +d2t2u2（）+d2u2（t） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 测量不确定度的构成因素：测量 读数重复性引入的标准不确定度 u（s） ； 仪器分辨率引入的标准不确定度 u（m） ； 仪器示值误差引起的标准不确定度 u（d） ；中间标准器引入的标准不确定 度 u（ds） ；气源压力变化引起的标准不 确定度 u（q） ；被测量规与中间标准器 膨胀系数差引入的标准不确定度 u（） ； 被测量规与中间标准器温度差引入的标 准不确定度 u（t） 2.1 测量重复性带来的不确定度 分量 u1 在同一测量截面上的同一牙型位 置重复测量 10 次，得到单一中径测量 列如下： 352.3924、352.3925、352.3926、352.39 24、352.3921、352.3924、352.3925、 352.3929、352.3921、352.3927 单次实验标准差 s=0.25m 单点测量重复性引入的标准不确 定度 u（s）=0.25m，灵敏度系数 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 c1=1 则 u1=u（s）c1=0.25m 2.2 仪器分辨率引入的不确定度 分量 u2 由使用说明书知，仪器的分辨率 为 0.1m，仪器为数字显示，则由仪器 分辨率引入的标准不确定度为： u（m）=0.1/2=0.029m，灵敏 度系数 c2=1 则 u2=u（m）c2=0.03m 仪器分辨率引入的不确定度和重 复性引起的不确定度取其中较大者。则 仪器分辨率引入的不确定度不再考虑。 2.3 螺纹综合测量机引入的不确 定度分量 u3 由校准证书可知，仪器测量不确 定度为 3.0m（k=2） ，包括主标准器和 参照面标准器的影响，因此由螺纹综合 测量机引入的标准不确定度为： u（d）=0.3/2=1.5m，灵敏度系 数 c3=1 则 u3=u（d）c3=1.5m -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 2.4 中间标准器示值误差引入的 不确定度分量 u4 由使用说明书知，仪器通过中间 标准器来修正仪器测量坐标轴，而其中 间标准器的测量不_定度为 0.5m（k=2 ） ，则由中间标准器引入的 标准不确定度为： u（ds）=0.5/2=0.25m ，灵敏度 系数 c4=1 则 u4=u（ds）c4=0.25m 2.5 气源压力变化引起的不确定 度分量 由使用说明书可知，检定时供气 变化对示值影响不大于 0.01m，估计 为均匀分布，k=，则气源压力变化引 起的标准不确定度分为： u（q）=0.01/=0.006m ，灵敏 度系数 c5=1 则 u5=u（ds）c5=0.01m 2.6 被测量规与中间标准器膨胀 系数差引入的不确定度分量 u6 两者热膨胀系数均为（11.51） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 10-6-1，考虑到测量温度与 20之 差可为正或负，且最大偏差为 0.1， 膨胀系数差在半宽为 210-6-1 的区间 呈均匀分布，则被测量规与中间标准器 膨胀系数差引入的标准不确定度为： u（）=210-6/=1.1510-6- 1， 灵敏度系数 c6=dt=352.3920.1=35.239m 则 u6=u（）c6=1.1510- 635.239103=0.04m 2.7 被测量规与中间标准器温度 差引入的不确定度分量 u7 两者的温度差估计不超过0.1， 其在半宽 t 为 0.1范围内服从均匀分布， 则被测量规与中间标准器温度差引入的 标准不确定度为： u（t） =0.1/=0.058， 灵敏度系数 c6=daS=352.39211.510-6=4.05310- 3m-1 （下转第 139 页） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 （上接第 102 页）