膜式燃气表的基本误差是用钟罩式气体流量标准装置测量,从标准装置中经过膜式燃气表排出气体的体积,以及测量出装置内和膜式燃气表前面的气体压力和温度,计算出膜式燃气表的气体体积实际值Vm,根据计算公式得到数学模型:
式中: Vsn——流过膜式燃气表的实际体积值(已经过温度、压力等修正),L;
Vs——钟罩给出的实际体积值,L;
Ts——检定时钟罩内气体的温度,℃;
Tm——检定时燃气表内气体的温度,℃;
Ps——检定时钟罩内的表压力,Pa;
Pm——检定时燃气表内气体的表压力,Pa。
Pa——检定时的大气压力,Pa。
用气体钟罩式气体流量标准装置检定膜式燃气表,设气体钟罩内表压力约为1000Pa,膜式燃气表表压力约为900Pa。
1.标准装置的不确定度
检定膜式燃气表所用标F佳装置的不确定度为Ur(Vs)=0.5%,k=2。
数学模型式中对Vs求偏导数,相对灵敏系数为
cr(Vs)»1,按正态分布,得到装置的B类标准不确定度u1。
2.膜式燃气表分辨力的不确定度
一次检定通过气体体积为100L,被检膜式燃气表的分辨力为0.2L,相对灵敏系数Cr(Vm)»1,则
按矩形分布计算,得到B类不确定度的u2。
3.钟罩表压力的Ps测量不确定度
Ps最大允许误差为±10Pa,则相对灵敏系数
按矩形分布计算,则Ut(Ps)=10/1000»1.0%,得到B类不确定度U3。此项几乎可以忽略不计。
4.膜式燃气表压力的测量不确定度
Pm最大允许误差为±10Pa,数学模型式中Vm对Pm求偏导数,则相对灵敏系数
则Ur(Pm)=10/1000=1%,按矩形分布计算,得到B类不确定度u4。此项几乎可以忽略不计。
5.大气压的测量不确定度
用振筒式气压计对大气进行测量,其允许误差为50Pa,则以ur(Pa)=50/100000=0.05%,按矩形分布考虑。由实测可得Pem= 1000Pa,则相对灵敏系数
按矩形分布计算,得到B类不确定度u5。此项可以忽略不计。
6.膜式燃气表内温度的测量不确定度
Tm最大允许误差为±0.1℃,数学模型式中Vsn对Tm求偏导数,则相对灵敏系数
则ur(Tm)=0.11293=0.34%,按矩形分布计算,得到B类不确定度u6。此项几乎可以忽略不计。
7.钟罩内温度的测量不确定度
Ts最大允许误差为±0.1℃,数学模型式中Vsn对Ts求偏导数,则相对灵敏系数
则ur(Tm)= 0.1/293=0.34%,按矩形分布计算,得到B类不确定度u7。此项几乎可以忽略不计。
8.测量重复性E的不确定度
膜式燃气表在各流量点进行6次独立测量,按贝塞尔公式计算各流量点误差得A类标准不确定度,并取其最大值,ur(Emax)=0.4%。按矩形分布计算,得到B类不确定度u8。
9.合成标准不确定度Uc(分量的方和根)
10.扩展不确定度U(k=2)
11.校准检定膜式燃气表主要的测量不确定度分析表