曲龍梅

摘要：通過(guò)分析影響壓縮天然氣加氣機(jī)示值誤差的不確定度分量，并進(jìn)行計(jì)算合并，算出標(biāo)準(zhǔn)表法壓縮天然氣加氣機(jī)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)表法 壓縮天然氣加氣機(jī) 不確定度

Measurement Results of the Indicated Error of Gas Booster for Compressed Natural Gas Extended Uncertainty Assessment

Qu Longmei

（Changzhi City Quality Technology Supervision and Inspection Institute）

Abstract： Through the analysis of the uncertainty component that affects the indication error of the compressed natural gas pump， and the calculation and merger， the uncertainty of the measurement result of the indication error of the standard table method is calculated.

Key words： Standard table methad， compressed natural gas pump， uncertainty

根據(jù)JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》，用高壓氣體在相同的時(shí)間間隔連續(xù)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)裝置和被檢加氣機(jī)，將加氣機(jī)示值與標(biāo)準(zhǔn)表示值比較，計(jì)算示值相對(duì)誤差。正確開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)表法測(cè)量壓縮天然氣加氣機(jī)測(cè)量結(jié)果示值誤差的不確定度評(píng)定，對(duì)于測(cè)量加氣機(jī)有非常重要的意義。

1 測(cè)量依據(jù)：JJG 996—2012《壓縮天然氣加氣機(jī)》

1.1 測(cè)量的環(huán)境條件：溫度（-20～50）℃;相對(duì)濕度35%～95%;大氣壓力（86～106 ）kPa。

1.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：CNG加氣機(jī)檢定裝置

總不確定度：U=0.08%，k =2

測(cè)量范圍：（0～100）kg/min

1.3 被測(cè)對(duì)象：CNG加氣機(jī)型號(hào)為JQJ-C-Ⅱ、編號(hào)為：CFL0418，最大允許誤差：±1.0%。

1.4 測(cè)量過(guò)程：在規(guī)定的測(cè)量環(huán)境條件下，用CNG加氣機(jī)檢定裝置在規(guī)定的流量區(qū)對(duì)加氣機(jī)進(jìn)行示值測(cè)量，將標(biāo)準(zhǔn)裝置顯示值和加氣機(jī)顯示值按公式計(jì)算測(cè)量示值誤差。

1.5 評(píng)定結(jié)果的使用：在符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

2 數(shù)學(xué)模型

示值誤差計(jì)算公式：

Em=（mj-ms）/ ms×100%

式中：Em ——被檢加氣機(jī)示值誤差，%，

mj? ——加氣機(jī)顯示的質(zhì)量值，kg，

ms? ——檢定裝置顯示的質(zhì)量值，kg。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

3.1 流量小于30 kg/min時(shí)，檢定介質(zhì)采用壓縮空氣。

（1）標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度 u1（Em）

由設(shè)備信息及上級(jí)校準(zhǔn)證書(shū)，本裝置準(zhǔn)確度為0.1級(jí)，按均勻分布考慮，因此u1（Em）= 0.1% /? 3=0.058 %

（2）重復(fù)性引入的不確定度? u2（Em）

在重復(fù)性條件下測(cè)量10次，測(cè)量結(jié)果如下：

平均值Em=0.515%

s（Em）=? ? ∑（Em-Em） = 0.070%

由于在實(shí)際測(cè)量中選三次測(cè)量的平均值作為測(cè)量結(jié)果，因此：

u2（ Em）=s（ Em）/? 3? =0.070%/? ?3 =0.040%

（3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

各分量互不相關(guān)，則：

uc=? ?u12（ Em）+u22（Em）=0.070%

3.2 流量范圍大于30 kg/min時(shí)，檢定介質(zhì)采用水，與實(shí)際檢定時(shí)介質(zhì)為壓縮天然氣不一致。

（1）標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度u1（Em）

由設(shè)備信息及上級(jí)校準(zhǔn)證書(shū)，本裝置準(zhǔn)確度為0.1級(jí)，按均勻分布考慮，因此u1（Em）= 0.1/? 3=0.058%

（2）該裝置在校準(zhǔn)過(guò)程中流量超過(guò)30 kg/min的區(qū)域用水作為介質(zhì)，這與實(shí)際檢定過(guò)程中介質(zhì)為壓縮天然氣不一致，由經(jīng)驗(yàn)知，由于介質(zhì)不一致引入的相對(duì)誤差為0.2%，按均勻分布，因此u2（Em）= 0.2/? 3=0.115% 。

（3）重復(fù)性引入的不確定度u3（Em）

在重復(fù)性條件下測(cè)量10次，測(cè)量結(jié)果如下：

平均值Em=0.396%

s（Em）=? ? ∑（Em-Em）2 = 0.083%

由于在實(shí)際測(cè)量中選三次測(cè)量的平均值作為測(cè)量結(jié)果，因此：

u3（ Em）= s（ Em）/? 3? =0.083%/? 3 =0.048%

（4）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

各分量互不相關(guān)，則

uc=? u12（ Em）+u22（Em）+u32（Em）=0.137%

4 擴(kuò)展不確定度U

取k=2，則流量小于30 kg/min時(shí)，U=0.14%

流量大于30 kg/min時(shí)，U=0.27%

5 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示

通過(guò)以上分析和計(jì)算，得出加氣機(jī)示值誤差的擴(kuò)展不確定度為：

U=0.14%，k=2（流量小于30 kg/min時(shí)）;

U=0.27%，k=2（流量大于30 kg/min時(shí)）。

6 結(jié)論

測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度小于加氣機(jī)最大允許誤差的1/3。

參考文獻(xiàn)

[1] 王碩， 張澤宏， 戚寧武.? 壓縮天然氣加氣機(jī)[M]. 北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社 ， 2013.

[2] 全國(guó)流量容量計(jì)量技術(shù)委員會(huì). 壓縮天然氣加氣機(jī)：JJG 996—2012[S]. 北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社，2013