CNG加气机示值误差测量不确定度评定

【摘 要】 CNG加气机示值误差的检测结果是加气机周期检定以及投诉、纠纷结果处理的重要技术指标，而其误差测量的不确定度反应了结果的可信赖程度，因此有必要对CNG加气机示值误差测量的不确定度进行分析评定。

【关键词】 CNG加气机 示值误差 不确定度

1 概述

（1）测量依据：JJG 996-2005《压缩天然气加气机》检定规程；

（2）环境条件：温度范围：（0～40）℃，湿度范围：（35～80）%RH，大气压范围：（86～106）kPa；

（3）测量标准：气体质量流量计CNG050，艾默生过程控制流量技术公司，准确度等级0.2级精密压力表，西安仪表厂，测量范围（0～40）MPa，准确度0.4级；

（4）被测对象：CNG加气机，最大允许误差：±1.0%，重复性不超过0.50%；

（5）测量过程：根据检定规程，采用标准表法，将加气机与检定装置进行串联，在高区与低区两种状态下进行测量示值的比较，从而确定其示值误差是否符合规程要求。

（6）数学模型：

示值相对误差：Em=[（mj-mc）/mc]×100%

其中：Em――质量示值误差；mj――加气机质量示值；mc――检定标准装置实际值

2 方差和灵敏系数

[urel（ΔEm）]2=C[u（mj）]2+C[u（mc）]2

其中：C1== C2==

本文皆以加气10m3为例，故C1=0.1，C2=-0.1

3 不确定度来源与分析评定

由上述公式可知，不确定度主要来源于检定标准装置（标准表法）以及被检加气机在测量过程带来的不确定度。由标准装置带来的不确定度主要由标准表的准确度等级和装置的分辨力局限带来的不确定度组成，被检加气机的不确定度主要由测量重复性和分辨力组成。

3.1 由检定装置引入的B类相对标准不确定度的评定

（1）根据加气机的工艺可知，标准表测量的是基准体积，但工况密度变化、温度变送器、压力变送器带来的不确定因素在标准检定装置的不确定度评定中已综合体现在其准确度等级（0.2级）中，按均匀分布，故u（mc1）=0.2%×=11.5×10-3m3，k=估计=0.10，则自由度=50

（2）检定装置的分辨力为0.01m3，数显装置，按均匀分布，故u（mc2）==2.9×10-3m3，k=估计=0.25，则自由度=8

（3）由检定装置引入的不确定度分量u（mc）

u2（mc）=u2（m）+u2（mc2）

u（mc）==11.86×10-3m3

==≈55

3.2 被检加气机带来的不确定度分析评定

3.2.1 被检加气机测量的重复性带来的不确定度用A类评定方法，连续测量10次（如表1）

根据贝塞尔公式s==6.75×10-3，则由于测量重复性带来的A类标准不确定度u（mj1）==2.13×10-3m3 =10-1=9

3.2.2 由被检加气机的分辨力引入的B类相对标准不确定度

加气机显示也是数显装置，分辨力也为0.01m3，按均匀分布，故u（mj2）===2.9×10-3m3，k=估计=0.25，则自由度=8

3.2.3 由被检加气机引入的不确定度分量

u2（mj）=u2（m）+u2（m） u（mj）==3.60×10-3m3

==≈15

3.3 CNG加气机合成相对标准不确定度

ur===1.24×10-3m3

有效自由度

===64

3.4 CNG加气机相对扩展不确定度

取置信概率p=95%，查t分布表k=t95（64）=1.998，取k=2，则

Ur=1.24×10-3×2=2.48×10-3=0.25%

4 测量不确定度的报告

CNG加气机示值误差测量的相对扩展不确定度为U95=0.5%（k=2）

参考文献：

[1]JJG996-2012《压缩天然气加气机》检定规程.

[2]周玉凤.压缩天然气假期家示值误差测量不确定度评定[J].品牌与标准化.2012（8）：52.

[3]黄文虎.压缩天然气加气机检定装置示值误差测量结果的不确定度评定[J].工业计量，2012（增2）：101-102.