尺寸法钟罩式气体流量标准装置测量校准和测量能力评定

尺寸法钟罩式气体流量标准装置校准和测量能力评定
1.概述
1.1测量依据：JJG165-2005《钟罩式气体流量标准装置》 1.2测量标准：主要设备二等标准金属量器组 表1. 实验室的计量标准器和配套设备
1.3被测对象：
表2. 被测钟罩式气体流量流量标准装置
1.4测量方法：
升起钟罩稳定后，标记出上、中、下截面位置，用直径尺分别对上、中、下截面进行各三次（共九次）直径测量d i 。

连续6次测上下挡板量高度H i ，然后测量标尺体积V sc （L ）以及上下挡板高度钟罩排出体积V T （L ），进而得出实际体积。

2.数学模型
)]20)(22(1][)(4
[54212θααααπ
---++-+=T sc V V H d V （1）
式中：V ——钟罩标准容积，L ； d ——平均直径，mm ；
H ——钟罩该段上下挡板间平均高度，mm ； θ—— 钟罩内气体温度，℃；
α1——钟罩标尺材料的线膨胀系数，1/℃；
α2——钟罩材料的线膨胀系数，1/℃；
α4——测H 用的测高仪或尺子材料的线膨胀系数，1/℃； α4——直径尺的线膨胀系数1/℃。

若|20－θi |＜5℃内时，可认为：
T sc V V H d V -+=
2)(4
π
（2）
3.不确定度传播率：
22222)]([)]([)]([)]([)(T VT sc Vsc H d V u c V u c H u c d u c V u +++=
由（2）式计算灵敏度系数：
4102
-⨯=∂∂=
H d d V c d π
（dm 2） 4210)(4
-⨯=∂∂=
d H V c H π
（dm 2） 1=∂∂=
sc
Vsc V V
c 1-=∂∂=
T
VT V V
c 4.标准不确定度评定
4.1 钟罩直径d 的测量标准不确定度)(d u
4.1.1上、中、下三段九次测量直径d i 所产生的A 类测量标准不确定度：
)
1()()(1
2
--=
∑=n n d d
d u n
i i
A （测量9次，即n =9）
4.1.2测量使用的直径尺引入的B 类标准不确定度：
使用Ⅱ级直径尺其（0. 3+0. 2 L ）mm ，包含因子k =2由此可得：
π
22.03.0)(L
d u B +=
mm
4.1.3合成直径测量的标准不确定度：
22)()()(d u d u d u B A +=
4.2该段（或上下挡板）高度H 测量标准不确定度)(H u
4.2.1测量该段高度6次所产生的A 类标准不确定度：
)
1()()(1
2
--=
∑=n n H H
H u n
i i
A （测量6次，即n =6）
4.2.2测量H i 使用的钢直尺引入的B 类标准不确定度： 测量使用的钢直尺最大误差为：0.2mm ，则有：
2
2
.0)(=
H u B mm=0.1mm 4.2.3合成高度测量的标准不确定度：
22)()()(H u H u H u B A +=
4.3测量标尺体积V sc 的标准不确定度：
610-⨯=eB H V sc (L) （3）
式中：e ——标尺的厚度，mm ； B ——标尺宽度，mm 。

由于尺寸法测量200L 以上的钟罩，该项测量结果不确定度可忽略不计， 则有u (V sc )=0。

4.4测量钟罩外液槽内液体在该段高度下的体积变化值V T 的不确定度u (V T )：
62210])([4
-⨯-=
h d D V T π
(L) （4）
式中：h ——前后页面高度差h 的平均值mm （测量三次取平均值）； D ——液槽内径mm 。

由于尺寸法测量200L 以上的钟罩，该项测量结果不确定度可忽略不计， 则有u (V T )=0。

4.5.合成测量标准不确定度u (V )
2
222)]([)]([)]([)]([)(T VT sc Vsc H d V u c V u c H u c d u c V u +++=
22)]([)]([H u c d u c H d +=
实例以及评定结果见下表：
5.扩展相对不确定度：
取置信概率为95％，包含因子k＝2，评定结果见下表：
6.校准和测量能力（CMC）
该项目的CMC为：（200L～2000L），U rel=0.06%，k=2。