容积式流量计体积管标准装置测量结果不确定度评定(2011.3.23)

容积式流量计体积管 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 装置测量结果不确定度评定(2011.3.23) 计量标准技术报告 计量标准名称 体积管标准装置 计量标负责人 宋 军 建标单位名称(公章 )乌鲁木齐石化公司计控部 填 写 日 期 2011 年3 月 22日 目 录 一、 建立计量标准的目的 ……………………………………………( 1 ) 二、 计量标准的工作原理及其组成 …………………………………( 1 ) 三、 计量标准器及主要配套设备 ……………………………………( 2 ) 四、 计量标准的主要技术指标 ………………………………………( 3 ) 五、 环境条件 …………………………………………………………( 3 ) 六、 计量标准的量值溯源和传递框图 ………………………………( 4 ) 七、 计量标准的重复性试验 …………………………………………( 5 ) 八、 计量标准的稳定性考核 …………………………………………( 6 ) 九、 检定或校准结果的测量不确定度评定 …………………………( 7 ) 十、 检定或校准结果的验证 …………………………………………( 9 ) 十一、 结论 ……………………………………………………………( 10 ) 十二、 附加说明 ………………………………………………………( 10 ) 一、建立计量标准的目的 为了更好地满足本企业生产的需要，保证以油为介质的流量计的量值传递工作的顺利进行，特建立本体积管标准装置。 二、计量标准的工作原理及其组成 体积管标准装置的工作原理:检定流量计开始时，推球器把检定球推入标准管段中，检定球在液流的推动下在标准管段运行，当球在起始检测开关下通过时，立即引起检测开关的瞬时闭合，与其同时计数器开始记录被检流量计发出的脉冲数。当球在终止检测开关下通过时，也同样立即引起终止检测开关瞬时闭合，与此同时计数器停止计数。计算机把脉冲数转化为体积值与体积管置换出来的标准体积值进行比较，得出误差。 体积管标准装置是由:储油罐、油泵、除气器、过滤器、标准表、被检表台位组、标准体积管、水标系统及油池等组成。 体积管标准装置检定原理如下图: 1 三、计量标准器及主要配套设备 不确定度 检定周 准确度等制造厂及 检定或 名 称 型 号 测量范围 期或复 级或最大出厂编号 校准机 构校间隔 计允许误差 LJG- 1500 L 标准体积0.05级 自治区计1年 开封仪表厂; 量4331215311 管 量院;2009-07 10500136 标 准 器 UF-?流合肥OVAL:乌石化计LB824.112.(30,0.2级 6个月 3F214.050 82-002 /h 300)m量站 量计 双转子轮上海一诺 :乌石化计LSI-10001.(20,0.1级 6个月 36PGAE 20061279 100)m/h 流量计 量站 双转子轮上海一诺:乌石化计LSI-50J1.63(8,40)m/h 0.2级 6个月 Pa 20030542 流量计 量站 广州湛江仪表乌石化计椭圆齿轮3LCB-9455 (0.4,8)m/h 0.2级 6个月 流量计 厂:26 量站 温度 ROSEMOUT;乌石化计644HAE5X(0,100)? 0.2级 1年 AJ6M5 02242297 变送器 量站 温度 ROSEMOUT :乌石化计644HAE5X(0,100)? 0.2级 1年 AJ6M5 02242298 变送器 量站 温度 开封仪表厂:乌石化计 WBS - 3221 (0,100)? 0.2级 09W319 变送器 量站 1年 主温度 开封仪表厂:乌石化计 WBS - 3221 (0,100)? 0.2级 09W320 变送器 量站 1年 要压力 开封开仪表公乌石化计 YBS322 (0,1.6)MPa 0.2级 变送器 司 :09Y078 量站 1年 配 压力 开封开仪仪表乌石化计 YBS322 (0,1.6)MPa 0.2级 套变送器 公司 :09Y079 量站 1年 3051TG2AROSEMOUNT 压力 乌石化计 设2B21AB4K(-101,1034 )kPa 0.2级 :02188005 变送器 量站 1年 5M5 备 3051TG2AROSEMOUNT:压力 乌石化计 2B21AB4K(-101,1034 )kPa 0.2级 02188004 变送器 量站 1年 5M5 MPE: 天津气象仪器乌石化计(-20,40)? 温湿度表 WHM5 ?5,RH 厂 304592 1年 (0-100)%RH 量站 ?1? 2 四、计量标准的主要技术指标 体积管标准装置的主要技术指标如下表所示 准确度等级或最大 名 称 型 号 测量范围 备 注 允许误差 体积管标准装置 ——— (5,500)0.05级 ——— 3m/h 五、环境条件 序号 项 目 要 求 实际情况 结 论 温度 (5,35)? (20?10)? 合 格 1 2 湿度 ?60% 〈60% 合 格 3 六.计量标准的量值溯源和传递框图 上 级 计 量 标 一等标准金属容器组 准 一等 吐哈油田流量检定站 比 较法 乌 石 化 最 二等标准金属容器组(500L) 高 MPE=?0.025% 计 量 标 比 较 法 准 标准体积管 1500L 0.05级 工 作 比 对 法 用 计 量 器 具 容积式流量计 速度式流量计 质量流量计 φ15 mm,φ300mm φ15 mm,φ300mm φ15mm,300mm 0.1级及以下 0.1级及以下 0.1级及以下 4 七、计量标准重复性试验 根据要求，用该标准装置对1台编号为20061279，型号LSI-1001.6Pa，精度为0.1级的双转子流 量计，进行测量，测量日期和结果见下表: 考核时 测量值 间 2011年1月 年月 年 月 (P/L) (P/L) (P/L) 测量次数 1 10.143 2 10.137 3 10.141 4 10.133 5 10.135 6 10.131 7 10.133 8 10.136 9 10.122 10 10.128 X 10.134 S= 2 0.043 (X,X),i (n,1) 结论 符合要求 备注 宋军 试验人员 注:已建计量标准至少每年进行一次重复性试验，测得重复性应满足检定或校准结果的 测量不确定度的要求。 5 八、计量标准的稳定性考核 考核时间 2010 年 2011 年 2011 年 2011 年 测量值 测量次数 ( p/L) 12月2 日 1 月 10 日 2 月 15 日 3月22 日 涡轮为史密 涡轮为史密涡轮为史密斯 涡轮为史密斯 斯DN80, 0.1级，斯DN80, 0.1级，DN80, 0.1级，出DN80, 0.1级，出 出厂系数为 出厂系数为 厂系数为 厂系数为 核查标准 13.885，出厂用13.885，出厂用13.885，出厂用油13.885，出厂用油 油标定。流量范油标定。流量范标定。流量范围:标定。流量范围: 15-147 m3/h 围:15-147 m3/h 围:15-147 m3/h 15-147 m3/h 1 13.886 13.870 13.884 13.889 13.870 13.881 13.904 13.8762 3 13.896 13.879 13.889 13.888 4 13.879 13.870 13.879 13.904 13.884 13.868 13.875 13.896 5 13.879 13.890 13.889 13.8866 13.876 13.894 13.898 13.8887 8 13.882 13.870 13.880 13.901 9 13.868 13.876 13.892 13.901 13.878 13.892 13.890 13.88210 13.883 13.874 13.885 13.896 yi变化量 0.022p/L y,yii,1 允许变化量 结论 符合要求 考核人员 宋军 注:若计量标准在使用中采用标称值或示值，则稳定性应小于计量标准的最大允许 误差的绝对值;如加修正值使用，则应小于修正值的扩展不确定度 6 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 1.概述 本装置可以检定和校准容积式流量计、速度式流量计和质量流量计，流量计信号输出方式有电流、脉冲和 流量计的就地显示等三种。本次评定以1台0.2级脉冲输出的容积式流量计为例进行不确定度评定，其他类型和 针对不同输出方式的流量计的不确定度评定详见作业指导书。 1.1 测量依据 JJG667—2010 液体容积式流量计检定 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 1.2 环境条件 温度为(15-35)?，相对湿度(45-75)%，大气压力为(86-108)kPa 1.3 测量标准 3标准体积管，测量范围(5 – 500)m/h，准确度为0.05% 1.4 被测对象 3液体容积式流量计，测量范围(5 – 500)m/h，准确度等级为0.2级 1(5 原理 体积管主要是检定累积式流量计的检定装置。当流体稳定地流经被检流量计和体积管时，由检定球从二个 检测开关之间的计量段所置换出的流体体积，同流量计的示值相比较，确定流量计的示值误差。 2.数学模型 Q = Q[1 +β(tp - ts)][1- β(P-P)] vij vs WPmS 式中:Q流过被检表的实际体积值，L vij ----- 。 V标准器给出的实际体积值，L S ------ β检定用液体在检定条件下的体膨胀系数，1/? W----- ts、tp ----- 分别为检定时体积管和流量计的温度，? β---- 检定用液体在检定条件下的体积压缩系数，1/Pa P 流量计误差:E =(Q – Q)/ Q ijvmijvijvij 式中:E---相对误差; Q ----被检表的体积值，L vm Q ----标准表的体积值，L vij 脚标i表示第i个流量点，表示第i个流量点的第j次检定， 灵敏系数:C = ? E/ ?Q = 1/ Q vmijvij 1ij 2C = ? E/ ?Q = - Q /( ?Q )vijvmij vij 1ij 2 22222222 U(E)=C U(Q )+ C U(Q)?U(Q) / Q+ U(Q) / Q12vmij vmij vijvmij vij vij 22 U(Q) + U(Q) RR =vmij vij 7 3全部输入量的标准不确定度评定 3.1重复性引起的不确定度 3下面以介质为柴油的容积式流量计、在流量100 m/h下为例进行分析。 该表检定数据如下: 流量点 /% EijQ/L Q/L tp /? ts/? P/MPa P/MPa vsvmmS3m/h 1 1001.388 1001.2 28.5 28.3 0.194 0.156 -0.02 2 1001.351 1001.0 28.2 28.0 0.192 0.154 -0.04 3 1001.365 1001.0 27.8 27.6 0.190 0.152 -0.04 4 1001.512 1001.0 27.7 27.6 0.189 0.152 -0.05 5 1001.534 1001.0 27.7 27.5 0.190 0.151 -0.05 6 1001.651 1002.0 27.6 27.5 0.188 0.152 0.03 7 1001.642 1002.0 27.5 27.4 0.188 0.151 0.04 8 1001.596 1001.0 27.4 27.3 0.188 0.152 -0.06 9 1001.680 1001.0 27.4 27.3 0.189 0.152 -0.07 10 1001.547 1000.5 27.4 27.3 0.188 0.152 -0.10 E= -0.036%, U= u(Q)= 0.043% , ,= 9 1 relrel vm 3.2 标准容积值引起的不确定度 3.2.1标准装置的不确定度 C(Q)= Q ? Q/ Q?Q[1 +β(t p - ts)][1- βP(P-P)] ?1 vs =vs vsvvWSr 符合均匀分布 由上级检定部门出示的检定证书给出的准确度为 0.05% 3u = 0.05%/=0.0288% 2 估计?u(V)/ u(V)=0.1 故 , =50 SS1 3.2.2温度引入的不确定度 -6 由检定部门出示的检定证书给出的准确度为 0.2%，体积管膨胀系数为33×10/?。 -6-3C(tp)=βtp=33×10×27.8 = 0.917 ×10 符合矩形分布 Wr 估计?u(tp)/ u(tp)=0.1 故 ,=50 3 -6-3C(ts)=-βts=33×10×27.6 = 0.911×10 符合矩形分布 Wr 估计?u(ts)/ u(ts)=0.1 故 , =50 4 33u=0.2%/=0.115% u=0.2%/= 0.115% 3 4 3.2.3 压力引起的不确定度 -6 由检定部门出示的检定证书给出的准确度为 0.2%，体积管压缩系数为61.7×10×10.197/ MPa -6 -3C(P)=-β P =61.7×10×10.197×0.190 =0.120×10 符合矩形分布 mpmr 估计?u(tp)/ u(tp)=0.1 故 , =50 5 8 -6 -4C(P)=βP= 61.7×10×10.197×0.153 =0.963×10 符合矩形分布 SpSr 估计?u(ts)/ u(ts)=0.1 故 , =50 6 33u=0.2%/= 0.115% u=0.2%/=0.115% 56 2U=U(Q) 2 relvs 22222=[C(Q)×u]+[ C(tp)×u]+[ C(ts)×u]+[ C(P)×u]+[ C(P)×u] 12345 vsmSrrrrr 2-32-32-32 =(1×0.0288%)+(0.917×10×0.577%)+(0.911×10×0.577%)+(0.120×10×0.115%) -42 +(0.963×10×0.115%) U(Q)= 0.029% relvs 4标准不确定度汇总表 表4-1 容积式流量计示值误差标准不确定度汇总表 序符号 不确定度来源 输入不可能的覆盖y的标准灵敏系数 对合成不确定度号 确定/% 分布 因子 不确定度的贡献 u(x)/% |c|u(x)/% irii1 1.732 0.0288 1 0.0288 U 标准装置的不确0.05 均匀 2 定度 -6-62 1.732 0.115 U 温度引起的不确0.2 矩形 33×10 0.115×33×10 3 定度 -6-63 1.732 0.115 U 温度引起的不确0.2 矩形 33×10 0.115×33×10 4 定度 -64 1.732 0.115 U 压力引起的不确0.2 矩形 61.7×100.115×61.7×5-6定度 ×10.197 10×10.197 -65 1.732 0.115 U 压力引起的不确0.2 矩形 61.7×100.115×61.7×6-6定度 ×10.197 10×10.197 6 2 0.0215 1 0.0215 U 被检表重复性不0.043 正态 1 确定度 5合成标准不确定度 22u，u2212U(E)== (0.288%)，(0.0215%) = 0.036% 6 扩展不确定度的评定 取包含因子k=2 由此确定扩展不确定度 U,ku=2×0.036%=0.072% k=2 c 7 测量不确定度的报告 体积管法检定0.2级的液体容积式流量计示值误差测量结果的扩展不确定度为: U,0.072% k=2 r 9 十、检定或校准结果的验证 选一台编号为K2BDAFA1200、编号为EA202346的涡轮流量计，分别在水流量标准装置和体积管标准装置进行检定，测量结果如下: 3该表经检定该流量计的流量系数K=13883P/m, 13在静态称重法水流量标准装置上检定的流量系数为K=13878P/m, 2 标准体积管检定，装置准确度为0.05级;静态称重法水流量标准装置检定，装置准确度为0.05级，两套装置准确度相同，但检定原理不同，溯源标准不同，因此比对数据可靠，可以使用两套同等级标准装置验证校验结果，即 U =0.05% ，U =0.05% 12 1/2221/222(U+U) =[(0.05%)+(0.05%)]=0.0707% 12 3 则该表在两套装置上检定的流量系数差值为?K,K?=5P/m12 1/2 22相对差值为5/13881.2×100%=0.038% ,(U+U) 12 故认为该装置测量结果可靠。 10 十一、结论 经过上述对计量标准的测量重复性试验、稳定性进行考核以及测量不确定度的分析、评定及检定结果的验证，认为本计量标准符合国家计量检定系统表和有关检定规程和体积管标准装置的要求，可以进行0.1级以下容积式流量计、速度式流量计和质量流量计的量值传递。 11