雷鎮(zhèn)嘉，劉敦利，許德福

新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置計量能力評價

雷鎮(zhèn)嘉，劉敦利，許德福

新疆維吾爾自治區(qū)計量測試研究院（新疆烏魯木齊830011）

為了客觀評價新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計量能力，新疆計量院開展了一次全疆范圍內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置比對工作，共有7個單位參加。比對的傳遞標(biāo)準(zhǔn)為一臺質(zhì)量流量計和一臺電磁流量計，采用花瓣式傳遞路線，在42天的時間內(nèi)順利完成；以主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)作為參考值，并結(jié)合傳遞標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性、重復(fù)性等數(shù)據(jù)確定參考值的不確定度；依據(jù)各參比實(shí)驗(yàn)室提交的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行En值計算；結(jié)果顯示A1實(shí)驗(yàn)室的2個流量點(diǎn)的En值均大于1，其他實(shí)驗(yàn)室和其他流量點(diǎn)的En值均小于1。依據(jù)評價準(zhǔn)則，判定A1實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果為不滿意，其他實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果為滿意。比對合格率為86%，對A1實(shí)驗(yàn)室整改后再次進(jìn)行比對試驗(yàn)，比對結(jié)果為滿意。此次比對充分評價了新疆范圍內(nèi)液體流量計量的整體能力，保證了全疆范圍內(nèi)液體流量計量儀表量值溯源的準(zhǔn)確性和一致性。

液體流量；標(biāo)準(zhǔn)裝置；計量能力；評價；比對；新疆

液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為液體流量計量儀表量值溯源的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，廣泛分布于各省區(qū)市計量技術(shù)機(jī)構(gòu)中。隨著新疆區(qū)域內(nèi)石油產(chǎn)業(yè)鏈的需求不斷提高，液體流量計量儀表的配置數(shù)量逐年增多，液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置也隨之在地州市及企事業(yè)單位中越建越多，這就帶來了計量公正性和準(zhǔn)確性的隱患[1-2]。

為了客觀、公正地反映目前新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的現(xiàn)狀以及檢定人員的技術(shù)水平，新疆計量院組織了一次全疆范圍內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置量值比對工作，共有7家單位參加[3]。

1 傳遞標(biāo)準(zhǔn)

傳遞標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

兩臺傳遞標(biāo)準(zhǔn)，以質(zhì)量流量計的比對數(shù)據(jù)作為評價依據(jù)，電磁流量計的比對數(shù)據(jù)僅作參考使用[4]。要求所有參比單位對兩臺傳遞標(biāo)準(zhǔn)均進(jìn)行檢測，檢測流量點(diǎn)如表1所示，每個流量點(diǎn)重復(fù)測量6次，以算術(shù)平均值作為測量結(jié)果。實(shí)際流量值與設(shè)定流量點(diǎn)的偏差不得超過±5%。根據(jù)流量計的輸出性能，質(zhì)量流量計采用脈沖輸出方式，脈沖當(dāng)量100個/kg；電磁流量計采用4～20 mA電流輸出方式[5-6]。

表1 傳遞標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)

2 比對路線

全疆建立了液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的單位均參加了本次比對，共有7家?？紤]到傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性，運(yùn)輸路線的合理性，比對分為3個組，采用花瓣式進(jìn)行傳遞，每個組完成傳遞后回到主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)后再進(jìn)入下一個組傳遞。傳遞路線見圖1。

圖1 比對路線

3 數(shù)據(jù)處理

3.1參考值及其不確定度

依據(jù)規(guī)定的傳遞路線，比對工作共持續(xù)了42天，整個比對過程沒有出現(xiàn)意外情況，比對工作順利完成。

主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室在比對前后共進(jìn)行了4次穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，質(zhì)量流量計的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表2。取第1次的實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為參考值，其不確定度需要考慮裝置的測量能力、測量結(jié)果的重復(fù)性、傳遞過程中的穩(wěn)定性等因素[7-8]。參考值及其不確定度匯總詳見表3。

經(jīng)計算可以得到3個流量點(diǎn)的穩(wěn)定性分別為0.090%、0.040%與0.020%，均小于流量計最大允許誤差（±0.2%）的50%，滿足傳遞的要求。

表2 質(zhì)量流量計穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（相對示值誤差%）

表3 參考值及其擴(kuò)展不確定度

usta為由傳遞過程中傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性引入的不確定度分量，按照式（1）進(jìn)行計算：

3.2En值計算

比對結(jié)果用En值進(jìn)行評價，En值的計算公式見式（2）：

式中：x為參比實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果；X為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室提供的參考值；Ulab為參比實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度（k=2）；Uref為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室參考值的擴(kuò)展不確定度（k=2）；Usta為傳遞標(biāo)準(zhǔn)在比對期間的不穩(wěn)定性對測量結(jié)果的影響（k=2），Usta=2usta。

計算各參比實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果及其En值，數(shù)據(jù)見表4。

4 能力評價

評價準(zhǔn)則為：|En|≤1則參比實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為滿意；|En|＞1則參比實(shí)驗(yàn)室結(jié)果為不滿意。依據(jù)評價準(zhǔn)則，結(jié)合上述各參比實(shí)驗(yàn)室的En值?？梢钥闯?，A1實(shí)驗(yàn)室在18、30 t/h 2個流量點(diǎn)的En值均大于1，由此判定A1實(shí)驗(yàn)室比對結(jié)果不滿意，其他6個實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果為滿意，滿意率為86%。各參比實(shí)驗(yàn)室的En值情況見圖2。

表4 參比實(shí)驗(yàn)室的測量結(jié)果與En值

續(xù)表4

圖2 參比實(shí)驗(yàn)室En值分布圖

對A1實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行整改，完成后再次進(jìn)行比對實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示為滿意。

5 結(jié)論

對新疆區(qū)域內(nèi)的液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行比對工作，首次比對獲得滿意結(jié)論的單位有6家，滿意率為86%；對不滿意的單位整改后再次進(jìn)行比對實(shí)驗(yàn)，結(jié)果達(dá)到滿意要求。

此次比對工作不僅較好地評價了新疆區(qū)域內(nèi)液體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的計量能力，也規(guī)范了各參比單位對標(biāo)準(zhǔn)裝置的管理，有效地統(tǒng)一了全疆液體流量量值傳遞的一致性，有利于新疆液體流量計量工作的發(fā)展和能力提升。

[1]朱云.基于靜態(tài)質(zhì)量法水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計[D].杭州:中國計量學(xué)院,2015.

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In order to objectively evaluate the measuring capacity of liquid flow-rate standard device in Xinjiang region,Xinjiang Metrology Institute organized a comparison of liquid flow-rate standard device measurement,and 7 units in Xinjiang area took part in the activity.The transfer standard for the comparison is a mass flowmeter and an electromagnetic flowmeter.The transmission line is petal-shaped,and the comparison transmission process took 42 days;taking the data of the leading laboratory as the reference value, the uncertainty of the reference value is determined according to the stability and repeatability data of the transfer standard;the En value was calculated according to the experimental data submitted by the compared laboratories;the results showed that the En value of 2 flow-rate points in A1 laboratory is greater than 1,and the En value of the flow-rate points in other laboratories is all less than 1.According to the evaluation criteria,the comparison results of A1 laboratory are not satisfied,the results of other laboratories are satisfactory and the qualified rate of the comparison results is 86%.After the rectification of A1 laboratory,its comparison results are satisfactory.The liquid flow-rate measurement capacity of overall Xinjiang area is evaluated by this comparison,which can ensure the accuracy and consistency of the traceability of the liquid flow-rate meters in Xinjiang area.

liquid flow-rate;standard device;measuring capacity;evaluation;comparison;Xinjiang

左學(xué)敏

2017-01-06

雷鎮(zhèn)嘉(1970-),男,高級工程師,從事計量管理和流量專業(yè)研究等相關(guān)工作。