水表不确定度

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1、水表测量结果不确定度评定1.概述根据JJG162—2009水表检定规程，采用启、停容积法检定水表的示值误差。将水表安装在水表试验装置上，通水排除水表和管道中的空气后，将流量调节阀调到要检定的流量点，让水通过水表流入装置的相应工作量器中，读取水表的指示值以及流入工作量器的实际水量。通过计算，最后得出该水表的示值误差。2.评定模型2.1数学模型δ=×100%=（－1）×100%式中：δ──水表示值误差；V示──水表的示值，单位：LV实──经水表流入工作量器的实际水量，单位：L2.2灵敏系数V示的灵敏系数C1==V实的灵敏系数C2==－选取一只口径为20mm的旋翼式冷水水表，规格为LXS—2

2、0C。在一台型号为LS-4B的水表试验装置上进行测试，试验流量Q3为4m3/h。工作量器实际水量为100升，水表示值为100.8L，示值误差δ为0.8%。则C1=1/100=0.01L-1C2=-100.8/1002=-0.0101L-13.不确定度来源分析：3.1水表示值标准不确定度u(V示)引起的不确定度分量u1u1=│C1│u(V示)其中：u(V示)由下列分量构成，⑴测量重复性引起的不确定度分量u11可以通过连续测量得到测量列,采用A类方法进行评定，测量10次，水表指示值如下：100.8；101.1；100.9；100.9；100.8；101.1；101.0；100.9；100.

3、8；100.8（L）s=0.120L所以，标准不确定度u11=s()===0.038L自由度ν11=n-1=10-1=9⑵水表示值估读引起的不确定度分量u12水表每一次读数允许有不超过1/2最小分度值的允许读数误差，水表的最小分度值为0.05L，最大估读误差为±0.05×1/2=±0.025L。均匀分布，可靠性为25%，由此引起的标准不确定度为：u12=0.025/=0.0144L自由度ν12==8所以，水表示值标准不确定度u(V示)为u(V示)==0.041Lu1=│C1│u(V示)=0.01×0.041=0.41×10-3其有效自由度ν1=＝11.53.2实际水量标准不确定度u(V

4、实)引起的不确定度分量u2u2=│C2│u(V实)其中u(V实)由下列分量构成：⑴工作量器使用段判读误差引起的不确定度分量u21水表试验装置工作量器各使用段的最小分度值分别为：10L工作量器的最小分度值：0.01L；20L工作量器的最小分度值：0.02L；100L工作量器的最小分度值：0.1L；300L工作量器的最小分度值：0.3L。允许有不超过1/2最小分度值的读数误差，则各使用段的最大判读误差为±0.05%。均匀分布，可靠性为25%。由此引起的标准不确定度为u21==0.0289L自由度ν21==8⑵工作量器容积示值最大误差引起的不确定度分量u22根据制造厂的企业标准的有关要求，准

5、确度为0.2级的水表试验装置的工作量器容积示值最大允许误差为±0.16%，按均匀分布，可靠性为25%。由此引起的标准不确定度为u22u22==0.0924L自由度ν22==8⑶检定工作量器的上一级标准量器的综合极限误差引起的不确定度分量u23依据国家计量检定系统，二等标准金属量器的相对扩展不确定度为2.5×10-4，包含因子为k=3。可得标准不确定度u23=(2.5/3)×10-4×100=0.00833L按正态分布，自由度ν23=50所以，实际水量标准不确定度u(V实)为u(V实)=＝0.0972L不确定度分量u2=│C2│u(V实)=0.0101×0.0972=0.982×10-3

6、其有效自由度ν2=＝9.74.标准不确定度一览表不确定度来源u(xi)标准不确定度灵敏系数Ci标准不确定度分量ui自由度νeffi1水表示值1.1测量重复性1.2水表示值估读0.041L0.038L0.0144L0.01L-10.41×10-311.5982实际水量2.1工作量器使用段判读误差2.2工作量器容积示值最大误差2.3标准量器的综合极限误差0.0972L0.0289L0.0924L0.00833L0.0101L-10.982×10-39.788505.合成标准不确定度计算uc(δ)=＝1.06×10-36.扩展不确定度评定6.1计算有效自由度νeff=＝13.06.2

7、计算扩展不确定度U以νeff=13，p=0.95，查t分布表，得到包含因子k=2.16U95rel=kuc=2.16×1.06×10-3=2.3×10-36.3不确定度评定报告水表测量结果扩展不确定度为：U95rel=2.3×10-3；νeff=13