热能表示值误差测量结果的不确定度评定改版.doc

热能表示值误差测量结果的不确定度评定1 热能表流量传感器示值误差的测量不确定度分析 1.1 概述 （1）测量依据：依据检定规程JJG225-2001热能表。 （2）测量环境：温度要求：（1535）；湿度要求：15%85%RH。（3）所用标准器：热水流量标准装置，流量工作范围(0.037)m3/h。 由 供水系统、工作台、测量系统、控制系统和计算软件等部分组成。 （4）被测对象：2级、3级热能表。 （5）测量过程：采用质量法，利用电子天平来计算热水流过装置体积。 1.2 建立数学模型 （1）被检表示值误差计算公式 示值误差 ： 式中：E 流量传感器的示值误差；V示流量传感器指示的水量； V标实际通过的水量。 （2）灵敏系数 ，。 （3）传播率公式 由上式和各量关系可知其标准不确定度： 1.3 输入量的相对不确定度的评定 （1）输入量V示重复性产生的不确定度u（V示）的评定 输入量V示的不确定度来源主要是测量的重复性，选取稳定性较好的 DN20口径热量表一块，在50水温下，选取qi（最小流量）、qp （常用 流量）及0.1qp处分别连续测量10次得到的相应测量列及标准差，采用 A类评定方法评定，如下表： 热量表重复测量结果序号示值误差（%）qi流量点0.1qp流量点qp流量点1-2.5%0.6%1.0%2-2.7%0.8%1.50%3-2.0%0.2%1.10%4-3.3%0.5%1.60%5-2.4%0.6%1.50%6-2.2%1.1%1.70%7-2.8%0.7%1.0%8-2.2%0.3%0.90%9-3.1%0.9%1.40%10-1.9%0.2%1.20%单次实验标准差S=0.46%S=0.30%S=0.28%标准不确定度u（V示）u=0.146%u=0.095%u=0.090%（2）输入量V标产生的不确定度u（V标）的评定 依据上级检定机构给出的检定证书，该热能表标准装置的扩展不确定度为： U = 0.2%，k=2。所以u（V标）= 0.2%/2 = 0.1%。1.4 不确定度汇总由上分析可知测量结果的不确定度来源可分为两类即为标准装置和流量传 感器分辨力，分类汇总如下表： 流量点不确定度来源半宽值Ku(xi)最小流量qi 测量重复性0.146%流量传感器分辨力0.2%20.1%0.1qp测量重复性0.095%流量传感器分辨力0.2%20.1%常用流量qp 测量重复性0.090%流量传感器分辨力0.2%20.1% 1.5 合成相对不确定度（1） 合成相对不确定度为：qi ： u = 0.18%，0.1qp：u = 0.14%，qp：u = 0.13%。1.6 扩展不确定度的评定 取置信概率p =95%， k95 =2，所以扩展不确定度为：qi ： U = 0.36%，0.1qp：U = 0.28%，qp：U = 0.26%。 1.7 测量和校准能力 Qp是热量表流量测量的最佳检定点，因此，该热量表流量传感器部分的 CMC为：U = 0.26%，k=2. 2 热能表配对温度传感器示值误差测量不确定度分析 2.1 概述 （1）测量依据：依据检定规程JJG225-2001热能表。 （2）环境条件：温度要求：（1535）；湿度要求：15%85%RH。 （3）所用标准器：标准恒温水槽、二等标准铂热电阻温度计组成。 （4）被测对象：热能表的配对温度传感器。 （5）测量过程：按检定规程规定热能表配对温度传感器检定示值误差采用 间接测量法。 2.2 建立数学模型 （1）被检表示值误差计算公式 。 式中：ti进口处温度；to出口处温度。 （2）灵敏系数 c1=1，c2=1。 （3）传播率公式 由上式和各量关系可知其标准不确定度：。 2.3 各项不确定度分析 （1）标准恒温水槽工作区域最大温差引入的标准不确定度 恒温水槽的最大温差为0.02，则不确定度区间半宽为0.01，按均 匀分布处理，则。 （2）标准恒温水槽工作区域温度波动引入的标准不确定度 恒温水槽的波动度为0.020/10min，则不确定度区间半宽为0.005， 按均匀分布处理，则。（3）二等标准铂热电阻温度计自热效应引入的标准不确定度 依据检定证书，两支标准铂热电阻温度计自热效应为1.9mK,按均匀分 布计算 。 2.4 不确定度汇总 通过以上分析，将各分量列于下表：不确定度来源Ai()kiui标准恒温水槽工作区域最大温差0.010.012标准恒温水槽温场波动度0.0050.006二等标准铂热电阻温度计自热效应0.00190.001 2.5 合成标准不确定度 以上各项标准不确定度分量是互不相关的，因此合成标准不确定度为：