行唐县燃气表计量标准技术报告.docx

计量标准技术报告

计 量 标 准 名 称 标准表法流量标准装置（燃气表）
建立计量计量标准单位 行唐县质量技术监督检验所
计 量 标 准 负 责 人 吴江波　
筹 建 起 止 日 期 2011年04月16日

说 明

1. 申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后由申请单位存档。
2.《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。
3.《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。

目 录

一、计量标准的工作原理及其组成 -------------------------------------------------------------
( 1 )
二、选用的计量标准器及主要配套设备 -------------------------------------------------------
( 2 )
三、计量标准的主要技术指标 -------------------------------------------------------------------
( 3 )
四、环境条件 ----------------------------------------------------------------------------------------
( 3 )
五、计量标准的量值溯源和传递框图 ----------------------------------------------------------
( 4 )
六、计量标准的测量重复性考核 ----------------------------------------------------------------
( 5 )
七、计量标准的稳定性考核 ----------------------------------------------------------------------
( 6 )
八、测量不确定度评定 ----------------------------------------------------------------------------
( 7 )
九、计量标准的测量不确定度验证 -------------------------------------------------------------
( 9 )
十、结论 ----------------------------------------------------------------------------------------------
(10)
十一、附加说明 -------------------------------------------------------------------------------------
(10)

一、计量标准的工作原理及其组成

1、 该标准装置的工作原理是PC机将被检表的参数、检验过程各控制命令通过PCI插卡的接口把数据传回计算机系统进行数据处理，数据处理控制中心对试验管路按要求进行控制，并把各传感器测量得到的数据通过PCI插卡的接口传回PC机，PC机根据湿式流量计及相关的状态确定检测的开始和结束，并根据读入的燃气表示值，检测到的环境温度，大气压力，湿式流量计的出口温度，压力，被检表前，表后压力，表前温度，根据《JJG577-2005膜式燃气表检定规程》的示值误差计算公式及修正方法，对被检表的示值误差、密封性、重复性进行计算并给出对应的结果。示值误差按下式：

式中：——单次测量的示值误差，%；
Vm——燃气表的示值，dm3；
Vref——通过燃气表的气体实际值，dm3；

检定时测量的燃气表的入口和标准器处的温度，压力，按下列公式进行温度、压力修正。

式中：Vs—标准器的示值，dm3；
Ps—标准器处绝对压力，Pa；
Ts—标准器处热力学温度，K；
Pm—燃气表进口端绝对压力，Pa；
Tm—燃气表进口端的热力学温度，K；
2、 该标准装置由压缩气源、控制气路、试验管路系统、工况指示仪、环境指示仪，装置运行 控制系统、湿式流量计、工作台和PC机等部分组成。

·1·
二、选用的计量标准器及主要配套设备
计 量 标 准 器
名 称
型 号
测量范围
不确定度或
准确度等级或
最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定
证书号
标准表法流量标准装置
MDKF04
（0.016~6）m3/h
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
四川宜宾机电一体化研究所

检定字第20101203460

湿式流量计
SQ-10
（0.5~6）m3/h
Ｕ＝0.17%
ｋ＝2
重庆三协益新仪器仪表有限公司
1048
重庆市计量质量检测研究所
FC57字第201011A012
湿式流量计
SQ-2
（0.016~0.5）m3/h
Ｕ＝0.17%
ｋ＝2
重庆三协益新仪器仪表有限公司
02045
重庆市计量质量检测研究所
FC57字第201011A013
主 要配套设备
环境条件指示仪
HJT1－2
86000~106000Pa
10~30℃
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100818
检定字第20101203460

工况指示仪
GZH1－2
(0~100)kPa
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100906
检定字第20101203460

工况指示仪
GZH1－2
(0~100)kPa
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100907
检定字第20101203460

工况指示仪
GZH1－2
(10~30) ℃
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100908
检定字第20101203460

工况指示仪
GZH1－2
(10~30) ℃
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100909
检定字第20101203460

工况指示仪
GZH1－2
(10~30) ℃
Ｕ＝0.35%
ｋ＝2
宜宾机电一体化研究所
100911
检定字第20101203460

·2·

三、计量标准的主要技术指标

1管路系统中使用的绝压传感器测量范围0-10000Pa,准确度 ≤ 0.2%;温度传感器测量范围10~30℃,准确度 ≤ 0.2%(绝对温度).
2.装置总不确定≤0.5%
3检表数量4台
4.适用于G1.6、G2.5、G4三个规格的膜式燃气表。
5．使用条件：环境温度 20℃±2℃　
相对温度60%---70%
大气压力86kPa---106kPa
供电电源220V（或3*220V）±20V~50Hz

四、环境条件
项 目
要 求
实际情况
结论
温 度
（20±2）℃
符合要求
合格
湿 度
　(45-75)%RH
符合要求
合格
大气压力
（86~106）kPa
符合要求
合格

·3·

五、计量标准的量值溯源和传递框图

上一级计量标准

二等标准水银温度计
测量不确定度：二等
体积管气体流量标准装置
测量范围：（0.01~10）m 3/h
U＝0.05% K＝2
活塞式气体流量标准装置
测量范围：（0.001~6.0）m 3/h
0.05级
溯源：河北省计量监督检测院

组合测量法

本单位计量标准
直接测量法
标准表法流量标准装置
测量范围：（0.016~6）m3/h
测量不确定度：Ｕ＝0.35%（k＝2）

下一级计量器具
膜式燃气表
测量范围：（0.016~6）m3/h
计量等级：A级、B级

·4·
六、计量标准的测量重复性考核

以型号为G1.6规格定值为60L的燃气表大流量进行检定数据为例：

单位：l/h
结 次
果 数

时间
1
2
3
4
5
6
7　　　　
　8
　9
10
平均值

实测值

61.4

61.5

49.990

50.085

50.045

49.995

50.015

50.035

50.000

50.050

50．020

示值误差

0．025

0．030

0．030

0．065

0．025

0．025

0．005

0．015

0．020

0．030

S

0．001

根据公式：

计算结果：s=0.001小于50L燃气表大流量允许误差 MPe：±0.015

·5·
七、计量标准的稳定性考核
根据对新建计量标准的稳定性考核要求，在21℃的条件下，取型号为G2.5规格定值为50L的燃气表大流量误差数据在本单位检定室进行连续四个月的稳定性考核，结果如下：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位:l/h
结 次
果 数

时间
1
2
3
4
5
6
7　　　　
　8
　9
10
平均值
2011．01
50.015
50.012
50．025
50．023
50．003
50．016
50．025
49．996
50．006
50．013
50.013
2011．02
50．023
50．031
49．997
50．007
50．032
50．021
50．001
49．995
50．018
50．036
50.016
2011．03
50.013
50.021
50.014
50.023
50.035
50.031
50.026
50.019
50.027
50.017
50.023
2011．04
50.032
50.015
50.019
50.017
50.014
50.011
50.031
50.025
50.000
50.033
50.020

最大值－最小值=50.036-49.995=0.041l/h

小于该标准的扩展不确定度0.35%，故计量标准稳定性符合要求

·6·
八、测量不确定度评定
l 概述
膜式燃气表的基本误差测量检定依据JJG577-94《膜式煤表国家计量检定规程》，规程附录4规定了用音速喷嘴装置检测燃气表的方法及基本误差计算公式。音速喷嘴法燃气表检定装置由一次装置（家用系列一般7只音速喷嘴）和一次装置（温度变送器、绝对压力变送器）以及计算机控制、真空泵管路系统等组成。在参比条件下，空气流经被检燃气（燃气表串联6台），进入滞止容器，再流经音速喷嘴回到大气。在同一时段内，通过测量滞止参数，计算出通过喷嘴的质量流量，将该质量流量换算到各燃气表入口状态的体积，并与燃气表指示的（光电采样记录）体积比对，经一定的数学运算得燃气表的基本误差。
2数学模型
2.1评定公式
依据JJG577-94规程,燃气表基本误差计算公式为:

式中——燃气表的基本误差,(%)；
——燃气表示值,（m3）；
——燃气表入口处的绝对压力,(Pa)；
T——燃气表入口处的绝对温度,(K)；
R——气体常数,(J/kg·K)；
——音速喷嘴测得的气体质量流量（kg）。
2.2灵敏系数
由不确定度传播律：

其中

故
3.不确度来源分析
1)装置准确引入的不确定度；
2)燃气表重复性引入的不确定度；
3)燃气表处温度测量误差引入的不确定度度；
4）燃气表入口处的压力测量误差引入的不确定度。
4.相对标准不确定度分量评定
在最大的流量下，测量得各有关参数值如下：
燃气表入口压力103kpa、入口温度：20℃；燃气表示值：0.1m3
装置测量得到的质量流量
1)装置准确度的标准不确定度：
音速喷嘴装置准确度等级为0.5级，亦即可看作其扩展不确定度U=0.005，置信概率P=95%，包含因子K=2；按正态分布考虑,其标准不确定度：

2)燃气表入口压力测量引入的标准不确定度：
引起压力测量不确定度的因素主要是所用压力计精度.
a) 被检燃气表入口压力传感器的最大量程为100000Pa,精度为0.2级,入口压力测量的最大估计误差为200Pa，假设服从均匀分布,则

燃气表入口压力测量引入的标准不确定度分量：

3)燃气表入口气体温度测量所引入的标准不确定度
温度传感器的精度为0.5级,考虑到温度场子的不均性等因素,测量燃气表入口空气温度估计最大误差为0.2℃,假设服从均匀分布,则由些引起的标准不确定度为：

燃气表入口温度测量误差所引入的标准不确定度分量

4)燃气表读数引入的标准不确定度
由于采用了自动光电（编码）采用技术，分辩率及测量重复性大大提高，保守估计一次测量燃气表起停读数引起的体积为0.05L则其标准不确定度：

５．标准不确定度一览表
不确定度来源
符号
数值及单位
灵敏系数
标准不确定度分量值
装置准确度

1

入口压力测量

1

入口温度测量

1

燃气表重复性

/

６ 合成标准不确定度计算
由于各标准不确定度分量无关，所以的合成标准不确定度为：

７ 扩展不确定度评定
被检膜式燃气表基本误差校准结果的扩展不确定度为：

８ 不确定度报告
被检２号位膜式燃气表在最大流量点的基本误差及扩展不确定度为:
； ；

. ·8·
九、计量标准的测量不确定度验证

·9·
十、结论

该装置不确定度为0.56% k=2，符合规程要求，可以开展检定工作。

十一、附加说明

·10·