热能表热能示值误差的测量不确定度评定

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1、热能表热能示值误差的测量不确定度评定1.概述测量依据：依据检定规程JJG225-2001《热能表》。按检定规程规定热能表热量示值误差检定采用整体法。1.2环境条件：温度要求：（15~35）℃，湿度要求：大气相对湿度为（15％~85％）RH。1.3测量标准：热能表检定装置，工作范围（15~50）mm口径。热能表检定装置主要有热水流量标准装置（含耐压试验功能）、恒温槽、二等标准铂电阻温度计及计算机组成。1.4被测对象：对DN20mm的热量表。1.5测量过程：在规定的条件下，采用整体法，在（45~55）℃的水温下对Δθm

2、in和qp点，10℃和0.2qp，Δθmax-5和qp点，共3个点进行检定，通过标准装置对热量的采集和热量表显示的热量计算得到其示值误差E=（E示–E标）/E标×100%。1.6评定结果的使用：在符合上述环境条件和规定条件下对DN20mm的热量表可直接采用本不确定度的评定结果。其他口径表的测量不确定度评定可参照此典型评定方法进行评定。2．建立数学模型2.1被检表示值误差计算公式：示值误差E=（E示–E标）/E标×100%E……热量表的热量示值误差E示……热量表的热量示值E标……标准热量值2.2灵敏系数：由2.1公式

3、可得c1=＝，c2=＝－≈-2.3传播率公式：因上式的各量相互独立，互不相关则有：ucrel(E)＝＝=3.输入量的相对不确定度的评定3.1、输入量u(E示)的相对标准不确定度urel(E示)的评定输入量u(E示)的不确定度来源是数字量化和测量重复性由于测量次数够多所以数字分辨力引入的不确定度可忽略不计，故输入量u(E示)的不确定度来源主要是测量的不重复性，可采用多次重复测量得到的一组测量列E示i1、E示i2……E示in，采用A类评定方法评定。取一块热量表，测量采用整体检定法，在检定条件为载热液体温度45.5℃，流

4、量点为2500L/h,温差为3K其中进口温度为26.97℃出口温度为23.86℃，检定量300Kg连续测量6次得到的一组测量列，如表1：表11234564.245kwh4.251kwh4.248kwh4.253kwh4.249kwh4.247kwh由上表可知：单次实验标准差任意取3台同类型的热能表，检定条件为载热液体温度45.5℃，流量点为500L/h,温差为10K其中进口温度为33.8581℃出口温度为23.8563℃，检定量300Kg和检定条件为载热液体温度45.5℃，流量点为50L/h,温差为75K其中进口温

5、度为98.8581℃出口温度为23.8563℃，检定量300Kg，在检定条件为载热液体温度45.5℃，流量点为2500L/h,温差为3K其中进口温度为26.9681℃出口温度为23.8563℃，检定量300Kg各在重复性条件下连续测量6次一共得到9组测量列，每组测量列分别按上述方法计算得到单次实验标准差，如表2：表2编号检定点qi≤q≤1.1qi0.1qp≤q≤0.11qp0.9qp≤q≤1.0qp实验标准差sj第一台S10.29%S40.20%S70.18%第二台S20.27%S50.19%S80.18%第三台S

6、30.28%S60.18%S90.19%合合并样本标准差sp为因标准差的标准差＝0.047％<1/4sprel=0.06%，故可以使用sprel代替sj。所以urel(E示)=sprel=0.24%其自由度ν为3.2输入量u(E标)相对不确定度urel(E标)的评定输入量u(E标)来源于标准装置的不确定度可采用B类方法评定，由于厂家给出该热能表标准装置的扩展不确定度U=0.93%，k=2。所以urel(E标)=0.93%/2=0.47%，估计其可靠程度为90%，故ν=50。4、相对标准不确定度汇总：各分量汇总如下表

7、：表3:符号不确定来源y的标准不确定度uτ(xi)(%)νurel(E标)标准装置0.4750urel(E示)热量表的不重复性0.24455.合成相对标准不确定度和有效自由度：5.1合成相对标准不确定度由2.3条得ucrel(E)==0.53%5.2合成相对标准不确定度的有效自由度合成相对不确定度的有效自由度νeff为νeff=故νeff可近似为50。6.扩展不确定度的评定取置信概率p=95%，按有效自由度νeff＝50，查t分布表得k95=t95(50)=2.01所以相对扩展不确定度U95rel=k95×ucre

8、l(E)=1.1%7.测量不确定度的报告与表示DN20mm热能表热能示值误差的测量不确定度为：U95rel=1.1%νeff=50