浅析膜式燃气表示值误差测量结果不确定度评定

黎英伦

梧州市产品质量检验所 广西梧州 543000

膜式燃气表是燃气供气单位与用户进行贸易结算的一种计量器具，国家明确要求必须将其纳入强制检定计量器具的范畴，其量值的准确与否将直接关系到用气、供气双方的切身利益[1-2]。它的检定是一项重要的工作，要严格按照国家计量检定规程的要求对其外观、密封性、压力损失、示值误差以及附加装置功能等主要检定项目进行测量和确认，其中，在对示值误差的测量中，更是需要对其大流量、中流量以及小流量的误差进行确认。

1 概述

（1）测量依据： JJG577-2012《膜式燃气表检定规程》。

（2）环境条件：温度：（20±2）℃，湿度：（45～75）%RH，大气压力：（86～106）Kpa。

（3）测量介质：空气。

（4）测量标准：音速喷嘴式燃气表检验装置，型号：MJ2210-12C，编号：150907，准确度等级：0．5级，厂家：海盐美捷测试仪器有限公司，测量范围：（0．016～6．0）m3/h。

（5）工作原理：用音速喷嘴作为标准表与被检膜式燃气表进行比较法测量，当检测结束时示值误差自动被检测装置计算出来。

（6）被测对象：膜式燃气表，型号：G2．5，等级：1．5级，编号：1171283872，厂家：河北华通燃气设备有限公司，量程：（0．025 ～ 4．0）m3/h。

（7）测量方法：装置采用负压法分别对膜式燃气表的4m3/h（MPE：±1．5%）；0．8 m3/h（MPE：±1．5%）；0．075 m3/h（MPE：±3．0%），这三点进行检定。

2 数学模型

数学模型

3 各输入量的标准不确定度的评定

3.1 输入量V的标准不确定度u（V）评定

输入量V的标准不确定度的主要来源：燃气表的重复性测量引入的标准不确定度u（V），用A类方法进行评定。那么，在重复性条件下对大流量、中流量及小流量三种情况下重复测量6次，则由其引入的标准不确定度分别记为u1（V）、u2（V）和u3（V）。

3.2 输入量Vs的标准不确定度u（Vs）的评定

查阅相关手册知：当气体在通过临界流喷嘴时，在喷嘴上、下游的气流压力比达到某一特定数值的条件下时，在喷嘴喉部会形成临界流状态，气流将达到最大速度（音速），其流量计算的基本公式：

（1）文丘里喷嘴临界流速引入的标准不确定度u（Cd）。经查检定证书，临界流喷嘴的流出系数扩展不确定度U=0．2%k=2，则有

u（Cd）=0．20%/2=0．10%

（2）滞止压力引入的标准不确定度u（P0）。经查检定证书，压力变送器的准确度为0．2级，按照均匀分布考虑，则有

（3）滞止温度引入的标准不确定度u（T0）。经查检定证书，温度变送器的准确度为±0．2℃，按照矩形分布考虑，则有

（4）空气气体常数引入的标准不确定度u（R）

根据压力Pn、温度Tn和大气相对湿度计算空气压缩因子Zn，其引入的标准不确定度小于0．05%，即

u（Zn）≤ 0．05%

4 合成标准不确定度的评定

4.1 合成标准不确定度

由于各输入量独立不相关，合成标准不确定度如下：

5 测量不确定度的报告与表示

对量程为（0．025～ 4．0）m3/h，准确度等级为 1．5级的被检膜式燃气表，当在流量点为4m3/h、0．8m3/h、0．075m3/h时，其示值误差测量结果不确定度分别为：

U1=0．46%，K=2U2=0．42%，K=2U3=0．58%，K=2

6 结语

对计量器具的测量结果进行不确定度评定是测量技术中的一个重要概念和保证测量处于统计控制状态下，合理赋予被测值分散性，使测量结果更准确的一种手段，也是保证计量器具检测质量的一个重要因素，我国将其纳入了法制计量管理的范畴[3-4]。根据计量器具不确定度的评定结果与相关测量规程规范的有关数据进行比较，可以判断出测量是否达到满足检测的要求。