電磁流量計(jì)示值誤差校準(zhǔn)不確定度評定

隨著自動化工業(yè)的不斷發(fā)展，電磁流量計(jì)應(yīng)用不斷擴(kuò)展。在各項(xiàng)工業(yè)系統(tǒng)中，它是過程控制或貿(mào)易結(jié)算中極為重要的儀器。因此，電磁流量計(jì)校驗(yàn)必須在經(jīng)法定計(jì)量部門檢定認(rèn)可的水流量標(biāo)定裝置上實(shí)流標(biāo)定。其校驗(yàn)誤差是在相對特定標(biāo)定裝置上測得的，所以確定儀表標(biāo)準(zhǔn)誤差的不確定度應(yīng)是首先考慮的問題。
目前，不少電磁流量計(jì)生產(chǎn)廠家在其選型資料上標(biāo)明了自家生產(chǎn)儀表的精度，即允許的zui大誤差或準(zhǔn)確度等級，而校準(zhǔn)誤差的不確定度未作說明。當(dāng)將儀表換臺到其他臺位上校驗(yàn)，將出現(xiàn)較大的偏差，這就是沒有考慮流量標(biāo)定裝置不確定度因素（當(dāng)然流量計(jì)的穩(wěn)定性和重復(fù)性也是關(guān)鍵重要的因素）導(dǎo)致的結(jié)果。
本文詳細(xì)闡述了流量計(jì)示值誤差不確定度評定的計(jì)算方法，并通過與中國計(jì)量科學(xué)研究院和上海市計(jì)量測試院進(jìn)行比對試驗(yàn)，zui終論證了計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。
1 校準(zhǔn)不確定度評定
本文主要介紹依據(jù)《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》JJG1033-2007，對電磁流量計(jì)示值誤差的測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)定實(shí)驗(yàn)以確保產(chǎn)品的度和可靠性。
1.1 標(biāo)定實(shí)驗(yàn)要求
依據(jù)《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》JJG1033-2007，在校準(zhǔn)的環(huán)境條件下，以zui大流量為100m3/h、準(zhǔn)確度等級為0.5%的DN80mm電磁流量計(jì)為被測對象。測量標(biāo)準(zhǔn)與主要配套儀器設(shè)備為經(jīng)上一級檢測機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)的DN40mm～DN150mm水流量標(biāo)定裝置，不確定度為0.041%（k=2）。
符合上述條件的測量結(jié)果，一般可以直接使用本不確定度評定結(jié)果。
1.2 標(biāo)定方法和數(shù)學(xué)模型
在規(guī)定的環(huán)境條件下，按《電磁流量計(jì)檢定規(guī)程》JJG1033-2007檢定，以檢定規(guī)程給出的示值誤差表示式作為不確定度評定的數(shù)學(xué)模型，以循環(huán)水為介質(zhì)，用靜態(tài)質(zhì)量法測量，將電磁流量計(jì)顯示的累積流量值與標(biāo)準(zhǔn)裝置的容積值（換算到流量計(jì)處狀態(tài)的累積流量值）比較，計(jì)算得出電磁流量計(jì)相對示值誤差如式（1）所示。
（1）
式中：Eij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定被檢流量計(jì)的相對示值誤差，%；Qij為第i檢定點(diǎn)第j次檢定時流量計(jì)顯示的累積流量值，m3；（Qs）tf為第i檢定點(diǎn)第j次檢定時標(biāo)準(zhǔn)器換算到流量計(jì)處狀態(tài)的累積流量值，m3。
靈敏系數(shù)C的表達(dá)式為：
（2）
傳播率計(jì)算公式為：
（3）
由于所有輸入量Qij、（Qs）ij彼此獨(dú)立且不相關(guān)，故傳播率公式簡化后如式