1 工作量器示值誤差的測(cè)量不確定度

根據(jù)規(guī)程JJG164－2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》，用100L二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器檢定工作量器，標(biāo)準(zhǔn)量器測(cè)得的工作量器在J點(diǎn)20℃下的實(shí)際容值V_20j的計(jì)算公式為

容積示值誤差：ΔV=V_G－V_20j

式中：V_20j—標(biāo)準(zhǔn)量器在j點(diǎn)20℃下給出的實(shí)際容積，L；

Vj—j點(diǎn)在檢定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)量器注入工作量器中水的容積值，L；

β—溫度為θ3時(shí)液體的體脹系數(shù)，1/℃；

a1，a2，a3—分別為工作量器標(biāo)尺材料，工作量器材料，標(biāo)準(zhǔn)量器材料的線(xiàn)脹系數(shù)，1/℃；

θ1，θ2，θ3—分別為試驗(yàn)室溫度，工作量器中液溫，標(biāo)準(zhǔn)量器中液溫，℃；

V_G—工作量器在j點(diǎn)的容積值，L；

設(shè)檢定介質(zhì)為水（βw=2.0×10^-4℃^-1），工作量器標(biāo)尺及工作量器和標(biāo)準(zhǔn)量器材料為不銹鋼（a1，a2，a3均為17×10^-6℃^-1），θ1=27℃，θ2=19℃，θ3=17℃，標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算如下：

有效自由度為：

2 標(biāo)準(zhǔn)量器在j點(diǎn)檢定時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)容積的不確定度u（Vj）

依據(jù)國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)，二等標(biāo)準(zhǔn)金屬量器相對(duì)擴(kuò)展不確定度δ=2.5×10-4，由于該值是利用k=2的包含因子得到，因此按正態(tài)分布：自由度ν（Vj）=∞

2.1 工作量器標(biāo)尺材料線(xiàn)脹系數(shù)的不確定度u（a1）

工作量器標(biāo)尺材料的線(xiàn)脹系數(shù)為17×10^-6℃^-1，按均勻分布：，自由度ν（a1）=50

2.2 工作量器材料線(xiàn)脹系數(shù)的不確定度u（a2）

工作量器線(xiàn)脹系數(shù)為17×10^-6℃^-1，按均勻分布：u自由度ν（a2）=50

2.3 標(biāo)準(zhǔn)量器材料的線(xiàn)脹系數(shù)u（a3）

標(biāo)準(zhǔn)量器線(xiàn)脹系數(shù)為17×10^-6℃^-1，按均勻分布：u自由度ν（a3）=50

2.4 試驗(yàn)室室溫的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（θ1）

檢定時(shí)，采用最小分度值：0.1℃的溫度計(jì)，其允許誤差±0.2℃，按均勻分布：

自由度ν（θ1）=50

2.5 工作量器中液溫的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（θ2）

檢定時(shí)，采用最小分度值0.1℃的精密水銀溫度計(jì)，其允許誤差±0.2℃，按均勻分布：

自由度ν（θ2）=50

2.6 標(biāo)準(zhǔn)量器中液溫的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（θ3）

采用最分度小值0.1℃的精密水銀溫度計(jì)，其允許誤差±0.2℃，按均勻分布：10^-1℃^-1，自由度ν（θ）=50

2.7 水的體脹系數(shù)的不確定度u（βw）

水的體脹系數(shù)取2.0×10^-4℃^-1，按均勻分布：

自由度ν（β）=50

傳遞系數(shù)：C1=1    C2=-1.0

C3=1.00×10²L·℃^-1      C4=-1.70×10^-3L·℃^-1

C5=-4.00×10²L·℃^-1     C6=-1.66×10^-2L·℃^-1

C7=3.00×10²L·℃^-1      C8=-1.49×10^-2L·℃^-1

C9=1.00×10²L·℃^-1

從上面計(jì)算可知：u（ΔV）=2.00×10^-2L/100L×100%=0.020%    有效自由度ν_eff≈12

3 換向器的測(cè)量不確定度

將流量調(diào)至100m³/h，待其穩(wěn)定后，操作換向器10次，換出時(shí)間為t_1i，換入時(shí)間為t_2i，平均值

t_min=0.1688s，根據(jù)換向器說(shuō)明書(shū)要求，換入、換出時(shí)間≤0.2s，則其按均勻分布，根據(jù)規(guī)程0.029%

自由度ν=n－1=9

4 裝置的合成不確定度

自由度

查表：t₉₅（ν_eff）=2.12      相對(duì)擴(kuò)展不確定度：U_rel=2.12×0.035≈0.074%，取Urel=0.08%；k=2符合規(guī)程JJG164－2000《液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置》要求。

表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表