JJF 1431-2013 风电场用磁电式风速传感器校准规范-(高清原版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 4 3 12 0 1 3风电场用磁电式风速传感器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o no fM a g n e t o e l e c t r i c i t yW i n dS e n s o r f o rW i n dF a r m 2 0 1 3-1 0-2 5发布2 0 1 4-0 1-2 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局风电场用磁电式风速传感器校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o no fM a g n e t o e l e c t r i c i t yW i n dS e n s o rf o rW i n dF a r mJ J F1 4 3 12 0 1 3 归 口 单 位:全国压力计量技术委员会 主要起草单位:中国气象局气象探测中心广东省大气探测技术中心 参加起草单位:广东省气候中心 本规范委托全国压力计量技术委员会负责解释J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:沙奕卓(中国气象局气象探测中心)畅世聪(中国气象局气象探测中心)李国森(广东省大气探测技术中心)参加起草人:宋丽莉(广东省气候中心)陈武框(广东省大气探测技术中心)J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 测量误差(1)5.2 重复性(1)5.3 回差(2)5.4 线性(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 计量标准(2)7 校准项目和校准方法(2)7.1 校准项目(2)7.2 校准方法(3)7.3 数据处理(4)8 校准结果的表达(7)附录A 空气密度计算(8)附录B 风电场用磁电式风速传感器校准记录(参考格式)(9)附录C 校准证书内页参考格式(1 1)附录D 风速传感器测量误差不确定度评定示例(1 3)J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局引 言本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编写,规范中的通用计量术语符合J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义,附录中给出的测量不确定度评定示例依据J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示进行。本规范计量特性中的重复性、回差和线性均引用了G B/T1 8 4 5 92 0 0 1 传感器主要静态性能指标计算方法的定义,但由于风速量在实际应用中通常采用绝对量,故本规范中的计量特性校准结果均给出各参数每个校准点的绝对量值。本规范中的校准范围及计量特性的参考技术指标引用了G B/T1 8 7 0 92 0 0 2 风电场风能资源测量方法中的相关参数。本规范为首次发布。J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局风电场用磁电式风速传感器校准规范1 范围本规范适用于风电场用磁电式风速传感器(以下简称风速传感器)3m/s 3 0m/s范围的校准。2 引用文件J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义G B/T7 6 6 52 0 0 5 传感器通用术语G B/T1 8 4 5 92 0 0 1 传感器主要静态性能指标计算方法G B/T1 8 7 0 92 0 0 2 风电场风能资源测量方法凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 皮托管探头 p i t o t-s t a t i ch e a d皮托管总压孔及静压孔所在的测量端。3.1.2 阻塞比 b l o c k a g er a t i o试验段内仪器(包括安装支架)迎风面积与试验段流场均匀区横截面积之比。3.1.3 流场均匀区 u n i f o r ms p a c eo fv e l o c i t y试验段内符合流速均匀性等技术指标的区域。3.2 计量单位风速传感器输出量为频率,计量单位为赫兹,H z。4 概述风电场用磁电式风速传感器主要用于风电场建设前的风能评估。风速传感器主要包括转动部分和磁电感应与信号输出部分。转动部分由一个互成1 2 0 的三叉星形支架及三个空心杯组成,支架中心设计有旋转轴及安装杆(或轴套)。磁电感应与信号输出部分主要包括线圈及永久磁铁。风杯在风力的推动下受扭力矩作用旋转,带动磁铁相对线圈转动,在线圈中感应产生出与风速呈连续函数关系的近似正弦波信号。5 计量特性5.1 测量误差5.2 重复性1J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局5.3 回差5.4 线性各参数的测量结果一般均不大于风速为0.5m/s对应的输出频率计算值。注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。6 校准条件6.1 环境条件环境温度:(1 53 0);环境湿度:不大于9 0%RH;环境气压:(6 0 010 5 0)h P a。6.2 计量标准6.2.1 主要技术指标计量标准的风速范围应覆盖被校风速传感器要求的校准范围,不确定度应不大于客户要求的测量结果不确定度的1/2。6.2.2 组成计量标准包括标准器及配套设备,其主要技术指标见表1。表1 标准器及配套设备分类名 称测量范围主要技术指标标准器标准皮托静压管(33 0)m/s取值范围(0.9 9 81.0 0 4),不确定度U范围(0.1%0.5%)微差压计(06 5 0)P a最大允许误差:(0.30.5)P a配套设备温度仪(05 0)最大允许误差:(0.30.5)湿度仪(1 09 5)%RH最大允许误差:(51 0)%RH气压计(5 0 010 5 0)h P a最大允许误差:(0.31.0)h P a风洞(33 0)m/s稳定性0.5%/m i n均匀性1.0%(由流场均匀性引入的不确定度分量0.3%)阻塞比5%频率计(010 0 0)H z最大允许误差的绝对值0.0 0 1H z;VP-P的下限1 0 0mV,上限1 0V 注:1 表1中为标准皮托静压管的校准系数;U为标准皮托静压管的不确定度。2 表1中的VP-P表示交流电压的峰-峰值。7 校准项目和校准方法7.1 校准项目2J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局校准项目及对应的校准方法条款见表2。表2 校准项目一览表校准项目校准方法对应条款外观检查检查内容见7.2.1机械性能检查检查方法见7.2.2测量误差传感器校准方法见7.2,测量误差数据处理见7.3.3.1重复性数据处理见7.3.3.2回差数据处理见7.3.3.3线性数据处理见7.3.3.4 注:可根据实际应用需要,选择要校准的计量特性项目及循环数。7.2 校准方法7.2.1 外观检查对风速传感器的外观进行检查,记录产品名称、型号、出厂编号、量程、制造厂名、输出信号描述等。目力观测,风速传感器三个风杯及杯臂的几何形状应相同,无明显变形。7.2.2 机械性能检查风杯旋转时应平稳,无跳动现象。风杯转轴处于水平状态时,拨动风杯至随机选择的位置,在自由状态下,风杯应能保持静止。7.2.3 校准前的准备工作7.2.3.1 标准器的安装将标准皮托静压管(以下简称皮托管)牢固安装在风洞试验段流场均匀区内,皮托管的总压孔应朝向风的来向,皮托管探头与风洞轴线平行。皮托管的总压接头和静压接头分别与微差压计的测试端、参考端通过管路相连。7.2.3.2 风速传感器的安装将风速传感器牢固安装在风洞试验段中心区域皮托管后端,安装完成后风速传感器的风杯转动平面应处于水平状态。转动平面与皮托管探头之间的垂直距离应确保风杯旋转对皮托管的测量不造成扰动。风速传感器的输出端与频率计输入端相连。7.2.3.3 微差压计的预热和置零微差压计通电并预热。校准工作开始前,将微差压计置零。7.2.4 风速传感器的校准a)校准风速点参照如下风速值及顺序选择:3 m/s,5m/s,1 0 m/s,1 5 m/s,2 0m/s,2 5m/s,3 0m/s。也可根据用户要求选点。b)风速稳定后,同时读取微差压计和风速传感器输出值,读数应不少于三组。并读取试验段内温度、湿度及静压值。c)校准从校准范围的下端点开始,以正反两个行程为一个测试循环,风速传感器的校准一般进行两个循环,也可根据客户要求选择循环次数。3J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局7.3 数据处理7.3.1 标准器及风速传感器测得值的计算a)在整个校准范围内有m个校准点,并进行n次循环校准。在每个校准点正或反行程的每次读数中,微差压计所读r(r3)个数的算术平均值作为微差压计该次测量的测得值,计算如式(1)和式(2):pIi j=1rrk=1pIi j k(1)pDi j=1rrk=1pDi j k(2)式中:pIi j,pDi j 微差压计正、反行程第i个校准点第j次测得值,P a;pIi j k,pDi j k 微差压计正、反行程第i个校准点第j次循环的第k次读数,P a。根据附录A中的公式(A.1)计算空气密度,其中的饱和 水 汽 压 计算 如 公 式(A.2)。将微差压计的测得值及空气密度值带入式(3),计算标准风速值v。v=2p(3)式中:校准时试验段内空气密度,k g/m3;p 微差压计差压测得值,P a;皮托管校准系数。b)在每个校准点正或反行程的每次读数中,风速传感器所读r(r3)个数的算术平均值为风速传感器该次测量的测得值,计算如式(4)和式(5):fIi j=1rrk=1fIi j k(4)fDi j=1rrk=1fDi j k(5)式中:fIi j,fDi j 风速传感器正、反行程第i个校准点第j次测得值,H z;fIi j k,fDi j k 风速传感器正、反行程第i个校准点第j次循环第k次读数,H z。7.3.2 风速传感器校准曲线及工作直线的确定7.3.2.1 校准曲线的确定各校准点正、反行程标准风速测得值的算术平均值及风速传感器测得值的算术平均值计算分别如式(6)式(9):v-Ii=1nnj=1vIi j i=1,2,()m(6)v-Di=1nnj=1vDi j i=1,2,()m(7)f-Ii=1nnj=1fIi j i=1,2,()m(8)4J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局f-Di=1nnj=1fDi j i=1,2,()m(9)式中:v-Ii,v-Di 标准器正、反行程第i个校准点风速测得值的算术平均值,m/s;vIi j,vDi j 标准器正、反行程第i个校准点第j次风速测得值,m/s;f-Ii,f-Di 风速传感器正、反行程第i个校准点测得值的算术平均值,H z。由v-Ii和f-Iii=1,2,()m所确定的点连成的曲线称为正行程校准曲线。由v-Di和f-Dii=1,2,()m所确定的点连成的曲线称为反行程校准曲线。各校准点标准风速测得值的算术平均值v-i和风速传感器测得值的算术平均值f-i计算如式(1 0)和式(1 1):v-i=12v-Ii+v-D()i i=1,2,()m(1 0)f-i=12f-Ii+f-D()i i=1,2,()m(1 1)由v-i和f-i所确定的点连成的曲线称为风速传感器的校准曲线。7.3.2.2 工作直线的确定本规范规定可采用端点平移线或最小二乘直线作为风速传感器的工作直线,但必须在校准证书中予以注明。a)校准范围上下端点的计算下端点的标准风速值为i=1时式(1 0)的计算结果,即为v-1的值,下端点的风速传感器频率值为i=1时式(1 1)的计算结果,即为f-1的值。上端点的标准风速值为i=m时式(1 0)的计算结果,即为v-m的值,上端点的风速传感器频率值为i=m时式(1 1)的计算结果,即为f-m的值。b)端点平移线计算端点连线方程可用式(1 2)表示:fE P=f-1+f-m-f-1v-m-v-1v-v-()1(1 2)式中:fE P 标准风速为v时通过端点连线方程计算出的风速传感器频率值,H z;v 校准范围内任意点的标准风速值,m/s。通过式(1 3)和式(1 4)计算各校准点正、反行程风速传感器测得值的算术平均值与端点连线方程的差值:f()LHIi=f-Ii-fE Pi i=1,2,()m(1 3)f()LHDi=f-Di-fE Pi i=1,2,()m(1 4)在f()LHIi及f()LHDi两组数据中,分别找出最大 正 偏 差fLH和 最大 负 偏 差fLH,则端点平移线的截距a计算如式(1 5):a=f-1+12f LH-f()LH(1 5)5J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局 端点平移线的斜率b与端点连线的斜率相同,计算如式(1 6):b=f-m-f-1v-m-v-1(1 6)风速传感器工作直线采用端点法的方程如式(1 7):fS E=a+b v(1 7)式中:fS E 端点法工作直线上标准风速为v时对应的频率值,H z。c)最小二乘直线计算风速传感器工作直线采用最小二乘直线的方程如式(1 8)所示:fL S=a+b v(1 8)式中:fL S 最小二乘直线上标准风速为v时对应的频率值,H z。最小二乘直线方程中的截距a和斜率b计算如式(1 9)和式(2 0):a=mi=1v2imi=1f-i-mi=1vimi=1f-ivimmi=1v2i-mi=1v()i2(1 9)b=mmi=1f-ivi-mi=1vimi=1f-immi=1v2i-mi=1v()i2(2 0)7.3.3 风速传感器计量特性的数据计算7.3.3.1 测量误差若客户给出的风速传感器输出量与风速的关系式如式(2 1):fb=()Gv(2 1)式中:fb 根据式(2 1)计算出的风速为v时的频率值,H z。将v-i代入式(2 1),可求得fb=f-b i,在校准范围内第i个校准点的测量误差fi,用该校准点风速传感器测得值的算术平均值f-i与f-b i之差表示,计算如式(2 2):fi=f-i-f-b i(2 2)7.3.3.2 重复性用极差法计算第i个校准点风速传感器测得值的标准偏差si,计算如式(2 3):si=fim a x-fim i nRn(2 3)式中:fim a x,fim i n 风速传感器第i个校准点测得值中的最大、最小值,H z;Rn 极差系数,n=2时,Rn=2.0 6。6J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局7.3.3.3 回差风速传感器在校准范围内第i个校准点的回差,用该校准点正行程与反行程风速传感器测得值的平均值之差fHi表征,计算如式(2 4):fHi=f-Ii-f-Di i=1,2,()m(2 4)7.3.3.4 线性风速传感器在校准范围内的线性,用校准范围内各校准点的线性误差表征,工作直线选用最小二乘直线时第i个校准点的线性误差为fLi,计算如式(2 5):fLi=f-i-fL Si i=1,2,()m(2 5)式中:fL Si 工作直线选用最小二乘直线时,第i个校准点工作直线上对应的频率值,H z。7.3.4 风速传感器校准记录风速传感器校准记录格式参见附录B。8 校准结果的表达校准结果应在校准证书上反映(校准证书内页格式参考附录C)。校准证书至少应包括以下信息:a)标题“校准证书”;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;o)校准结果仅对被校对象有效性的声明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。7J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局附录A空气密度计算A.1 空气密度计算公式:=3.4 8 35 31 0-31T(p0-0.3 7 8H ew)(A.1)式中:T 试验段内温度,K;p0 试验段内静压,P a;H 试验段内空气相对湿度,用小数表示;ew T温度下的饱和水汽压,P a。注:式(A.1)来源于李英干,范金鹏编著的 湿度测量,气象出版社,1 9 9 0。A.2 饱和水汽压计算公式:ew=1P aeA T2+B T+C+D()T(A.2)式中:A、B、C、D均为常数,其推荐值如下:A=1.2 3 78 8 471 0-5K-2B=-1.9 1 21 3 161 0-2K-1C=3 3.9 3 71 1 04 7D=-6.3 4 31 6 451 0 3K注:式(A.2)及其中的常数取值来源于J J G9 92 0 0 6 砝码。8J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局附录B风电场用磁电式风速传感器校准记录(参考格式)送校单位 记录编号 仪器编号 型号 制造厂 标准器皮托静压管NO.准确度等级 皮托管系数 证书编号 微差压计NO.准确度等级 证书编号 环境气压 平均 h P a 环境温度 平均 环境湿度 平均%RH行程校准点微差压计读数/P a试验段内123平均温度湿度%RH静压h P a标准风速m/s传感器读数/H z123平均正行程1351 01 52 02 53 0反行程13 02 52 01 51 053正行程2351 01 52 02 53 09J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局表(续)行程校准点微差压计读数/P a试验段内123平均温度湿度%RH静压h P a标准风速m/s传感器读数/H z123平均反行程23 02 52 01 51 053数据处理结果标准风速平均值m/s传感器正行程输出H z传感器反行程输出H z传感器输出平均值H z测量误差H z重复性H z回差H z线性H z测量误差的不确定度H z工作直线外观检查机械性能检查备注 校准人 校准日期年月日 复核人 复核日期年月日01J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局附录C校准证书内页参考格式C.1 校准证书第2页参考格式校准机构授权说明校准地点:校准环境条 件温 度气 压h P a湿 度%RH其 他校准使用的计量(基)标准名 称测量范围不确 定度/准 确度等 级/最 大 允 许误差计量(基)标准证书编号有效期至校准使用的标准器名 称测量范围不确 定度/准 确度等 级/最 大 允 许误差计量(基)标准证书编号有效期至校准时标准器与被校风速传感器安装位置的描述11J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局C.2 校准证书校准结果页参考格式校 准 结 果序号标 准风速值m/s传感器输出值H z测量误差H z重复性H z回 差H z线 性H z测量误差的不确定度(k=)H z工作直线端点平移线 最小二乘直线 工作直线方程:外观检查机械性能检查备注(以下空白)21J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局附录D风速传感器测量误差不确定度评定示例D.1 校准方法按本规范给出的校准方法,正确安装标准器及被校风速传感器,并完成校准前的准备工作。本示例中所用标准器及配套设备名称及技术指标见表D.1。表D.1 标准器及配套设备分类名 称测量范围技术指标标准器皮托管(33 0)m/sU=0.5%;=1.0 0 3微差压计(025 0 0)P a最大允许误差:0.5P a配套设备温度仪(05 0)最大允许误差:0.5湿度仪(1 59 5)%RH最大允许误差:1 0%RH气压计(5 0 010 5 0)h P a最大允许误差:0.5h P a风洞(0.13 0)m/s稳定性0.5%/m i n。均匀性1.0%。(标准器与被校风速传感器实测流场位置的均匀性0.3%)阻塞比5%频率计(010 0 0)H z最大 允 许 误 差:1.01 0-7H z;VP-P下 限1 0 0mV,上限1 0V 被校风速传感器信息如下:结构类型:三杯测量范围:(19 6)m/s输出信号类型:正弦波输出信号范围:(01 2 5)H z输出频率与风速的关系:v=0.3 5+0.7 6 5fD.2 测量模型将客户给出的频率与风速的关系式转换为以频率为函数的关系式,并将第i个校准点的风速测得值的算术平均值v-i代入,可得式(D.1):f-b i=-0.4 6+1.3 0 7v-i(D.1)由本规范式(2 2)可知,风速传感器第i个校准点的测量误差如式(D.2):fi=f-i-f-b i(D.2)D.3 合成标准不确定度和灵敏系数根据式(D.2),若风速传感器频率测量的标准不确定度以u1表示,计量标准引入的标准不确定度以u2表示,则测量误差的合成标准不确定度及灵敏系数如式(D.3):uc=c1u12+c2u22(D.3)31J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局 其中:c1=()f/()f=1c2=()f/()v=1.3 0 7D.4 标准不确定度评定D.4.1 风速传感器频率测量引入的不确定度分量风速传感器频率测量引入的不确定度应由两个不确定度分量合成,即频率重复测量引入的不确定度分量和频率计测量误差引入的不确定度分量。本例中采用的频率计,校准证书给出的校准结果最大示值误差为1.01 0-7H z;相对于重复测量引入的不确定度分量可以忽略不计,故只需估算由重复测量引入的不确定度分量。以1 0m/s风速校准点为例,风速传感器两个循环测得值及数据处理结果见表D.2。表D.2 风速传感器测得值及数据处理单位:H z行 程fI 1fD 1fI 2fD 2测得值1 1.6 81 1.6 31 1.6 21 1.6 0f-=1 1.6 3s1=fm a x-fm i nRn=0.0 3 88 平均值的标准不确定度:u1=s14=0.0 1 9H zD.4.2 计量标准引入的不确定度分量D.4.2.1 计量标准不确定度分析计量标准引入的不确定度即是标准风速的平均值v-i引入的不确定度,v-i的不确定度由重复测量引入的A类不确定度分量和由计量标准引入的各B类不确定度分量合成,由计量标准引入的不确定度分量计算的测量模型如式(D.4):v=2p(D.4)由式(D.4)可看出,计量标准引入的不确定度来源于以下因素。空气密度引入的不确定度u();微差压计测量误差引入的不确定度u(p);皮托管校准系数引入的不确定度u(),此外还须考虑流场不均匀引入的不确定度u(I)。若重复测量引入的不确定度以()uv表示,则计量标准引入的不确定度计算公式及灵敏系数如式(D.5):u2=ca()uv2+cu()2+cpu()p2+cu()2+cIu()I2(D.5)其中:ca=1c=-v/=-v/2cp=v/p=v/2pc=v/=v/2cI=v/()I=1以下仍以上述风速传感器1 0m/s风速校准点为例,对各参量引入的不确定度分量进行分析,其中相关参数的测量或计算数据见表D.3。41J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局表D.3 相关参数测量或计算数据温度平均值/湿度平均值/%RH静压平均值/h P a差压平均值/P a空气密度平均值/k g/m32 2.31 0.510 1 9.05 3.4 11.2 0 0标准风速测得值/m/svI 1vD 1vI 2vD 2v-9.4 6 39.4 4 39.4 5 79.4 4 79.4 5D.4.2.2 标准风速重复测量引入的不确定度标准风速重复测量引入的不确定度计算如下:sa=vm a x-vm i nRn=9.4 6 3-9.4 4 32.0 6=0.0 0 97(m/s)()uv=sa4=0.0 0 972=0.0 0 49(m/s)D.4.2.3 空气密度引入的不确定度1)温度测量引入空气密度的不确定度分量空气密度计算公式见附录A。由于ew是温度T的函数,因此对式(A.1)中T的求导变的很复杂,为简化计算,ew用常数代替,取温度为T时的ew值,然后对式(A.1)中的T求导可得式(D.6):dT=-3.4 8 35 31 0-3(P0-0.3 7 8H ew)1T2dT(D.6)温度测量仪的最大允许误差为0.5(0.5K),按均匀分布,标准不确定度dT为0.2 8 9K。将dT及对应参数测得值带入式(D.6),得dT为-0.0 0 11 7k g/m3,即由温度引入的的测量结果不确定度分量u(T)为0.0 0 11 7k g/m3。2)湿度测量引入空气密度的不确定度分量对(A.1)式中的H求导可得式(D.7):dH=-3.4 8 35 31 0-31T0.3 7 8ewdH(D.7)湿度测量仪的最大允许误差为1 0%RH,按均匀分布,标准不确定度dH为5.8%RH,将dH及对应参数测得值带入式(D.7),得dH为-0.0 0 07 0k g/m3,即由湿度测量引入的测量结果不确定度分量u(H)为0.0 0 07 0k g/m3。3)静压测量引入空气密度的不确定度分量对式(A.1)中的P0求导可得式(D.8):dP0=3.4 8 35 31 0-31TdP0(D.8)测量静压用的气压计最大允许误差为5 0P a,按均匀分布,标准不确定度dP0为2 9P a。将dP0及对应参数测得值带入式(D.8),得dP0为0.0 0 03 4k g/m3,即由静压测量引入的测量结果不确定度分量u(P0)为0.0 0 03 4k g/m3。因此,测量结果的标准不确定度u()合成为:u()=u2(T)+u2(H)+u2(P0)=0.0 0 14k g/m351J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局D.4.2.4 微压计测量误差引入的不确定度微压计的最大允许误差为0.5P a,按均匀分布,k=3,标准不确定度为:u(p)=0.53=0.2 8 87P aD.4.2.5 皮托压管校准系数引入的不确定度皮托管校准系数为1.0 0 3,扩展不确定度为0.5%,k=2,标准不确定度为:u()=1.0 0 30.5%2=0.0 0 25D.4.2.6 风洞流场引入的不确定度由于流场不均匀,皮托管与被校风速传感器所在测量位置不同引入的标准不确定度为0.3%v,即:u(I)=9.4 50.3%=0.0 2 84m/sD.4.2.7 计量标准的不确定度合成u2=ca()uv2+cu()2+cpu()p2+cu()2+cIu()I20.0 4 1m/sD.5 合成标准不确定度uc=c1u12+c2u220.0 5 6H zD.6 扩展不确定度U=k uc=20.0 5 60.1 2H zD.7 标准不确定度分量汇总风速传感器1 0m/s风速校准点标准不确定度分量汇总表见表D.4。表D.4 标准不确定度分量汇总序号不确定度来源类别标准不确定度灵敏系数D.4.1u1频率重复测量A0.0 2 0c1=1D.4.2.2D.4.2.3D.4.2.4D.4.2.5D.4.2.6u2u(v)标准风速重复测量A0.0 0 491u()空气密度测量B0.0 0 14c=-3.9 3 9u(p)差压测量B0.2 8 87cp=0.0 8 8u()皮托管校准系数B0.0 0 25c=4.7 1 2u(I)风洞流场不均匀B0.0 2 841c2=1.3 0 761J J F1 4 3 12 0 1 3市场监管总局市场监管总局