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液体容积式油流量计现场检定的方法

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产品名称: 液体容积式油流量计现场检定的方法
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产品厂商: 华陆
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简单介绍
    

液体容积式油流量计现场检定的方法,在规定的测量环境条件下,用标称容量为1000L、*大允许误差为±0.05%的标准金属量器和辅助设备示值误差不大于±0.5℃的温度计,在规定的常用流量上,对油流量计进行示值误差检定,将标准金属量器中所积的介质经温度补偿后的体积VBt同流量计显示体积量状态时的体积值Vm进行比较,其差值定为流量计的示值误差。

液体容积式油流量计现场检定的方法 的详细介绍
液体容积式油流量计现场检定的方法,液体容积式油流量计被油品销售企业广泛用于油库向油罐车发油,由于被用于贸易结算,因此,按照《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》中器具管理的规定,液体容积式油流量计被列入国家强制计量检定器具的管理范围。

      目前,国内检定液体容积式油流量计的相关技术文件有:JJG 667-1997《液体容积式流量计检定规程》和Q/SH 0390101-1985《液体流量仪表在线检定方法》,国家规程JJG 667主要介绍了实验室检定方法,对在线检定的方法没有具体描述。而Q/SH0390101为企业标准,不符合国家对强制计量器具管理的要求。

                   

      根据JJF1069-2003《法定计量检定机构考核规范》中对检定机构执行检定方法的规定,受上海市质量技术监督局的委托,并在其指导下。中国石化上海石油分公司主持起草了JJG(沪)46-2004《液体容积式油流量计现场检定规程》。为推广该规程在行业内的使用,适应行业需求。本文对液体容积式油流量计现场检定方法进行了探讨。
      液体容积式油流量计现场检定方法概述
      测量过程
      在规定的测量环境条件下,用标称容量为1000L、*大允许误差为±0.05%的标准金属量器和辅助设备示值误差不大于±0.5℃的温度计,在规定的常用流量上,对油流量计进行示值误差检定,将标准金属量器中所积的介质经温度补偿后的体积VBt同流量计显示体积量状态时的体积值Vm进行比较,其差值定为流量计的示值误差。
      被测对象及其主要性能
      液体容积式油流量计的*大允许相对误差为±0.5%(按标称容量1000L计,*大允许误差为±5L)。重复性应不超过0.25%。
      主要技术条款概述
      JJG(沪)46-2004《液体容积式油流量计现场检定规程》适用于对液体容积式油流量计实施现场的**检定、后续检定和使用中的检验。由于开展现场检定,且规程中有温度修正,因此,确定检定的温度条件为常温,检定介质要求与流量计实际使用的介质相同。根据被检油流量计的准确度等级,选用标准装置为满足被测量器计量科学特性要求的标准金属量器。为保证被检油流量计满足国家对其使用中的可靠性要求,确定开展的检定项目为:随机文件、外观及示值检定。
      液体容积式油流量计体积量示值误差测量结果的不确定度评定
      依据JJG(沪)46-2004《液体容积式油流量计现场检定规程》,以测量0.5级液体容积式油流量计体积量为1000L时的示值误差为例,对液体容积式油流量计体积量示值误差测量结果的不确定度进行了评定。
      数学模型
      △V = Vm - VB ×[1 + βr(tm - tB)+ βB(tB - 20)]
      式中:△V—油流量计示值误差,L;
          VB— 标准金属量器在20℃时的标准容积,m3;
          βr、βB—分别为检定介质油和标准量器材质的体膨胀系数,℃-1;
          tm、tB—分别为流量计油温(由出口处油温替代)和标准量器内油温,℃;
          Vm— 在tm下流经流量计的累计流量,m3
      根据规程,常温环境条件与实际检定过程中环境温度变化不大于3℃。取tm- tB = 3℃。设标准器内年*高油温为40℃,即tB=40℃时, 取到*大值,则有:
      C2 = -1.0010
      C3 = -3000L℃
      C4 = -20000L℃
      C5 = -0.8L/℃
      C6 = -0.050L/℃
      标准不确定度
      根据数学模型,被测液体容积式油流量计示值误差测量结果的不确定度取决于输入量Vm、VB、βr、βB、tm、tB的不确定度。在本文中,以测量0.5级液体容积式油流量计体积量为1000L时的示值为例,对6个输入量的标准不确定度进行评定。
      ☆ 标准不确定度u(Vm)
      输入量Vm的不确定度来源主要是流量计测量的不重复性,可采用多次重复测量得到测量列,Vm1,Vm2…Vmn,采用A类评定方法评定。
      同一台油流量计,选取常用流量,预置1000L注油量,用1000L金属量器对被检对象重复测量5次,其进行4次测量,测量结果见表1。
表1 油流量计测量表示值误差
试验次数(m=4) n次测量结果 S1w/L 1 2 3 4 5 1 2.0 2.0 1.5 1.9 1.6 0.234521 2 0.1 3.0 2.1 1.9 1.4 1.065364 3 2.2 -0.2 1.1 1.1 0.4 0.898332 4 0.7 1.7 1.6 1.2 1.6 0.207364
      合并样本标准差Sc为:
      ☆ 标准不确定度u(VB)
      输入量VB的标准不确定度主要来源于标准金属量器的定值不确定度,采用B类评定方法评定。根据标准金属量器检定证书中的信息,1000L标准金属量器的不确定度区间为[-0.500,+0.500],可认为输入量VB在[-0.500,+0.500]区间内服从均匀分布,故包含因子,所以
      u(VB)=a/k=0.50.290(L)
      ☆ 标准不确定度u(βr)、u(βB)
      输入量βr为检定介质的体膨胀系数,其不确定度来源于测定的介质的体胀系数。柴油的体膨胀系数,βr=8×10-4/℃不确定度采用B类评定方法评定,根据经验可估算。其不确定度区间为[-8×10-5/℃,+8×10-5/℃,k故:
    u(βr)=(8×10-5/℃)/4.6×10-5/℃
    输入量βB为标准金属量器的体膨胀系数,其不确定度来源于标准金属量器所用材料不锈钢的材质变化,测定后的βB=50×10-5/℃,不确定度采用B类评定方法评定,根据经验可估算。其不确定度区间为[-5×10-6/℃,+5×10-6/℃],k=流量计信息网内容图片,故:
      u(βB)=(5×10-6/℃)/2.9×10-6/℃
      ☆ 标准不确定度u(tm)、u(ts)
      输入量为标准金属量器中油品温度,其不确定度来源于温度测量仪表的*大示值误差(温度测量的均匀性影响忽略),其不确定度采用B类评定方法评定,给出*大示值误差为±0.5℃,则输入量tB在[-0.5,+0.5]间内服从均匀分布,包含因子k,故:
      u(tB)=(0.5℃)/0.289℃
      输入量tm为流量计内的油品温度,其不确定度来源于温度测量仪表的示值误差,其不确定度采用B类评定方法评定,给出*大示值误差为±0.5℃ ,则输入量tm在[-0.5,+0.5]区间内服从均匀分布包含因子,故:
      u(tm)=(0.5℃)/0.289℃
      合成标准不确定度
      合成标准不确定度见表2。
      表2 合成标准不确定度汇总表
标准不确定分量u(xi) 不确定度来源 标准不确定度 Ci Ci u(xi) u(Vm) 流量计测量不重复性 0.445L 1 0.445L u(VB) 标准金属量器的定值不确定度 0.290L -1.0010 0.290L u(βB) 标准金属量器体胀系数不确定度 2.9×10-5/℃ -20000L℃ 0.058L u(βr) 介质柴油的体胀系数不确定度 4.6×10-6/℃ -3000L℃ 0.138L u(tm) 温度仪表的分度带来的不确定度 0.289℃ -0.8L/℃ 0.2312L u(ts) 温度仪表的分度带来的不确定度 0.289℃ -0.050L/℃ 0.0144L
      输入量Vn、VB、βr、βB、tm和tB均相互独立,所以,合成标准不确定度可以按下式计算:
      uc2(△V) = [C1.u(Vm)]2 + [C2.u(VB)]2 + [C3.u(βB)]2 + [C4.u(βr)]2 + [C5.u(tm)]2 + [C6.u(tB)]2
      uc2(△V) = (0.4452 + 0.2902 + 0.0582 + 0.1382 + 0.23122 + 0.01442)1/2 = 0.59818(L)
      ucrev(Ev)=0.0598%
      扩展不确定度
      取k=2,则测量总(扩展)不确定度为:
      ucrev(Ev) = 2ucrev(Ev) = 2×0.0598% ≈ 0.12%
      不确定度报告
      0.5级液体容积式油流量计体积量为1000L时的示值相对误差结果的扩展不确定为:
      ucrev=0.12%     
结论
      液体容积式油流量计体积量示值误差测量结果的不确定度评定结果表明,新制定的JJG(沪)46-2004《液体容积式油流量计现场捡定规程》满足了对0.5级液体容积式油流量计的检定要求。该规程提供了一种简便易行又具科学性的现场检定方法,有利于实现对油流量计的强制检定管理,切实保障公平交易双方的利益。
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