采用水焓值法的制冷量源及其不确定度分析.pdf

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1、第３８卷第４期仪器仪表学报Ｖｏｌ３８Ｎｏ４２０１７年４月ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＡｐｒ．２０１７采用水焓值法的制冷量源及其不确定度分析１，２１２２１杭晨哲，马国远，张海云，徐定华，许树学（１．北京工业大学环境与能源工程学院北京１００１２４；２．中国计量科学研究院新能源环境计量研究所北京１０００２９）摘要：制冷量量值统一对促进空调器行业节能减排有基础性作用，采用水焓值法的制冷量源能够应用于制冷量的量值传递，提供数值可测、可控的制冷量量值。首先，提出了水焓值法制冷量源的装置原理，减

2、少了输出制冷量测量参数；然后，设计并研制了制冷量源实验装置，并在平衡环境型量热计中进行了实验研究，实验结果显示，量热计测得值与冷量源输出制冷量最大相对偏差不超过±０．７％；最后，详细给出制冷量源的不确定度评定过程和结果：制冷量源重复性为１１．４Ｗ，源输出由１６６０．８增大至５８１０．４Ｗ时，合成标准不确定度由１２．３增大至１８．２Ｗ，对应相对扩展不确定度由１．５％（ｋ＝２）减小至０．６％（ｋ＝２）。采用水焓值法的制冷量源第１次从计量学角度实现了制冷量量值的溯源，输出量值可溯源至温度、压力、流量和功率单位，可作为校准制冷量测量装置的

3、标准源使用。关键词：计量学；制冷量源；水焓值法；平衡环境型量热计；不确定度中图分类号：ＴＨ８９ＴＫ３９文献标识码：Ａ国家标准学科分类代码：５１０Ｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｓｏｕｒｃｅａｎｄｉｔｓｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｗａｔｅｒｅｎｔｈａｌｐｙｍｅｔｈｏｄ１，２１２２１ＨａｎｇＣｈｅｎｚｈｅ，ＭａＧｕｏｙｕａｎ，ＺｈａｎｇＨａｉｙｕｎ，ＸｕＤｉｎｇｈｕａ，ＸｕＳｈｕｘｕｅ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄＥｎｅｒｇｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅ

4、ｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２４，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｉｖｉｓｉｏｎｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｉｆｙｉｎｇｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｈａｓａｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｅｆｆｅｃｔｏｎｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎｉｎａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｔｈｅｗａ

5、ｔｅｒｅｎｔｈａｌｐｙｍｅｔｈｏｄｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｓｏｕｒｃｅｃｏｕｌｄｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｍｅａｓｕｒｉｎｇａｐｐａｒａｔｕｓ；ｉｔｃｏｕｌｄｓｕｐｐｌｙａｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｔｈａｔｉｓｍｅａｓｕｒａｂｌｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌａｂｌｅ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈ，ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｔｈａｌｐｙｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｗａｓｉｌｌ

6、ｕｓｔｒａｔｅｄｆｉｒｓｔ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｏｕｒｃｅｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｏｕｒｃｅｗａｓｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｗｉｔｈａｂａｌａｎｃｅｄａｍｂｉｅｎｔｒｏｏｍｔｙｐｅｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｒｅｌａｔｉｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｔｈｅｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒｉｓｌｅｓｓ

7、ｔｈａｎ±０．７％．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｕｔｐｕｔｏｆｔｈｅｓｏｕｒｃｅａｒｅｇｉｖｅｎｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｏｕｒｃｅｉｓ１１．４Ｗ；ａｓｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１６６０．８ｔｏ５８１０．４Ｗ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｓｔａｎｄａｒｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｏｒｍ１

8、２．３ｔｏ１８．２Ｗ，ａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｘｐａｎｄｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｄｅｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ１．５％（ｋ＝２）ｔｏ０．６％（ｋ＝２）．Ｗｉｔｈｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｔｈａｌｐｙｍｅｔｈｏｄｔｈｅｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｃｏ