0.2级水表检定装置测量不确定度的分析

0.2级水表检定装置测量不确定度的分析

[摘要]计量标准器是统一量值的物质基础之一，它的建立和检定是由国家基准传递到工作用计量器具的重要环节，是保证国家量值统一的必要步骤测量不确定度的确定对合理评定计量器具，保证量值传递准确可靠提供了重要依据。

[关键词]测量不确定度；计量标准器；误差

0.2级水表检定装置，在进行测量不确定度分析时，发现引起装置累计误差的因素是众多的，但在分析和计算误差时，要着重分析计算引起误差的主要因素。现已测量范围为φ（80—200）mm 为例。

1 主要误差来源

1.1 标准量器的综合极限误差

标准器的允许误差应是被检量器的允许误差的五分之一，0.2级水表检定装置的允许误差是0.2%，二等金属容器（极限误差是0.025%）满足要求。其极限误差用δ0表示该项误差。

δ0≤ 0.025%

1.2 工作量器容积示值最大误差

工作量器容量分别为：100L、300L、1000L、5000L，最大误差是在工作量器容量为100L是获得的。

用δA表示该项误差

δA= [t a*(V Amax-V Amin)/d n V]100%

来自检定证书的数据：δA= 0.17%

式中V Amax、V Amin、V为工作量器刻度点实际容积的最大值、最小值、平均值

t

为t分布系数，按t分布置信概率为95%取值,可查表得到。

a

d

为极差系数，可查表得到。

n

1.3 人员误差（工作量器容积各使用段的最大判读误差）

工作量器容积各使用段的最大判读误差即读数误差。是由于观测者对计量器具示值不准确读数所引起的误差。

用δL 表示该项误差（在工作量器100L 最大容积110L 、分度值0.1L 时取得）：

δL =（分度值/2*标准器最大容积）%

= （0.1/2*110）% =0.045%

1.4 工作量器定值重复性误差

用δd 表示该项误差：

δL = [t n *(V max -V min )/d n V ]100%

来自检定证书的数据：δ d = 0.085%

式中V max 、V min 、V 为工作量器刻度点实际容积的最大值、最小值、平均值

t n 为t 分布系数，按t 分布置信概率为95%取值,可查表得到。 d n 为极差系数，可查表得到。

2 水表检定装置各不确定度分项

2.1 标准器的综合极限误差所对应的标准不确定度。

它反映了标准器在指定条件下对某量测量时，可能达到的最大误差界限，此值为δ0。误差的分配特征属于正态分布，则对应的标准不确定度为：

u 0 =δ0 /3 = 0.008%

2.2 工作量器容积示值最大误差所对应的标准不确定度。

工作量器容积示值最大误差符合“最大允许误差” 要求制造的,经检定合格,此值为δA ，误差的分配特征属于正态分布，，则对应的标准不确定度为：

u A =δA / 3 = 0.057%

2.3 工作量器实际容积各使用段的最大判读误差所对应的标准不确定度。

该项误差的最大界限为δL ，误差的分配特征属于均匀分布，对应标准不确定度为：

u L =δL / = 0.026%

2.4 工作量器定值计量重复性误差所对应的标准不确定度。

定值计量重复性是在水表检定装置各流量点重复做三次，求出

最大的误差δd。误差的分配特征是属于正态分布，所对应的标准不确定度为:

u

d

=δd /3 =0.028%

3 水表检定装置合成不确定度

= 0.069%

上式中：u0、u A、u L、u d为Ｂ类不确定度。其中u0、u A、u d均为正态分布，u L是均匀分布，且各项彼此独立，所以视合成不确定度为近似正态分布。

4 扩展不确定度：

当置信概率取99%时，覆盖因子k=2.58

U = ku = 2.58*0.065% = 0.18%

5 结论

0.2级水表检定装置，在检定条件满足要求的情况下，其不确定度满足要求。其它等级的水表检定装置可用相同方法计算。

参考文献：[1] JJG1059—1999测量不确定度评定与表示

[2] 测量设备的计量确认体系宣贯指南2

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028 0

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