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透射式烟度计示值误差测量结果的不确定度评定

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《计量与溺斌技术》2o13年第钓 卷第1o期。

透射式烟度计示值误差测量结果的不确定度评定Uncertainty Assessment of Indication Error MeasurementResult of Opacimeters钟 阳 王 勇(贵州省计量测试院,贵州 贵阳 550003)摘 要:本文介绍了透射式烟度计示值误差测量结果的不确定度评定及其表示方法。

关键词:透射式烟度计 ;示值误差;不确定度1 概述1.1 测量依据:JJG976—2010(透射式烟度计检定规程》。

1.2 计量标准:主要计量标准设备为中性滤光片3片,透射比约为 71%、50%、34%;其扩展不确定度为△r=0.5%(k:2)。

1.3 被测对象:透射式烟度计,测量范围 吸收比 Ⅳ(0—98.6)%。

分辨力 吸收比 N 0.1%。

最大允{午误差(JCsr76—2010规定)△Ⅳ = ±2.0%(光吸收比)。

检定点(JC976—2010规定)吸收比 Ⅳ约为29%、50%、66%(相当于光吸收系数 k=0.80m~、1.61m~、2.51m )。

1.4 测量方法:被检(校)透射式烟度计开机预热、调零后,将标准中性滤光片插入规定部位,读取透射式烟度计吸收比示值,按式(1)计算各检定点示值误差。

Ai= X — Xo (1)式中:△ 一第 i检定(校准)点,吸收比 Ⅳ示值误差,%;噩一第 i检定点,透射式烟度计 3次吸收比Ⅳ示值平均值,%;— 第 i检定点,中性滤光片吸收比(吸收比 = 1一 透射比)标准值,%。

2 数学模型以烟度计示值 、中性滤光片标准透射比值 r为输入量,烟度计示值误差△为输出量的数学模型:A = —Xo=X一(1一r)=X + r一1式中:△一 被检(校)透射式烟度计的吸收比示值误差,% ;一 被检(校)透射式烟度计的吸收比示值,% ;一 对应的中性滤光片标准吸收比值,% ;r一对应的中性滤光片标准透射比值,% 。

3 不确定度传播率M (A)=c}× ( )+ c;×/z2(r)式中,灵敏系数 c。= =1;cz= =14 标准不确定度评定4.1 被检烟度计示值 估计值的标准不确定度评定被检烟度计示值 估计值的不确定度主要来源于烟度计的测量结果重复『生及数显仪器的示值量化误差。

(1)测量结果重复性测量结果重复性可以通过连续测量得到的测量列,采用 A类评定方法进行。

在中性滤光片及被检烟度计正常工况条件下,插人标准中性滤光片时,读取烟度计相应示值。等精度重复测量 10次,得:单次实验标准差 s( )s( 1)=0.042%实际测量时,在重复条件下连续测量 3次,以3次测量的算术平均值作为测量结果,则可得标准不确定度为u( 1)=s( 1)/√3=0.02%(2)被检烟度计插人滤光片深度不一致引入标准不确定度 u(X2)评定被检烟度计插入滤光片的深度其引人读数误差极限值为0.3%,估计为均匀分布,其引人的标准不确定度为u(X2)=s( )/√3=0.17%(3)被检烟度计示值 估计值(数显量化误差)的标准不确定度评定数显式烟度计的吸收比Ⅳ的分辩力为0.1%,其量化误差以等概率分布(矩形分布)落在宽度为(0.05%)/2= 0.025%的区间内。考虑其引入的标准不确定度为(下转第 79页)杨 炜等:睫西电能量值比时7口I I 一 丁 T 丁 T .干- T .

上 上 _工 一 上 _LI图 6 B组 c0 =O.8C比对结 果6 比对技术分析此次比对是陕西首次电能量值比对,比对工作共有十五个比对单位参加,其中技术监督系统十一个单位,电力系统四个单位。这次陕西电能量值比对工作从筹备到比对报告的完成历时 4个月时间,比对工作总的来说进展较顺利,各参比实验室都认真准备,精心实验,并按照比对细则的要求派专人进行传递样品的交接,保证了传递样品的完好和量值的稳定,并按照细则要求及时完成了比对实验,在规定的时间内提供了细则要求的各种技术文件 ,按时完成了比对任务。

由于本次参加比对单位计量标准器准确度等级存在一 定差别,对比对工作造成一定难度。在比对过程中部分实验室在数据处理,修约等方面还存在一些问题,如需要对数据有效位数保留几位方面表述不够正确,另外在结果报告或计算中可能由于粗心,使一些数据出现小数点位数错误等,因此部分实验室对比对报告进行了修正。

7 比对结论从表 l 表 2中比对结果可以看到,所有参加比对单位所报告的测量值与主导实验室测量值之差均在比对数据的不确定度范围内,故所有参加比对单位所声明的不确定度是合理的,结果满意。

参考文献[1]jjG596—1999(电子式电能表检定规程》.北京:中国计量出版社,1999.

[2]JJF1059—1999{测量不确定度评定与表示》.北京:中国计量出版社 .1999.

[3]JJF1117—2004(测量仪器比对规范》.北京:中国计量出版社,2004.

作者简介:杨刚炜,男,工程师。工作单位:陕西省计量科学研究院。通讯地址:710043陕西省西安市碑林区火炬路 2号楼。

杭天祥,施乐平,孙向阳,李振,陕西省计量科学研究院(西安 710065)。

收稿日期:2013—05—22(上接第 74页)/,(X3)=(O.025%) =0.014%由于测量结果重复性分量包含数显量化误差等引入的不确定度分量,为避免重复计算,只计最大影响量( ),舍弃 /Z( 3)。

4.2 中性滤光片透射比r估计值的标准不确定度评定根据 JJG976—2010《透射式烟度计》规程规定,中性滤光片透射比 r的扩展不确定度为Ar=0.5%(k=2)则 /,(r)=0.5% /2=0.25%5 输出量的标准不确定度分量一览表,见表 16 合成标准不确定度的计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为:u。 = 碉 = 0.3(%)表 17 扩展标准不确定度取包含因子 k=2,则:U=0.6 %作者简介:钟阳,男,助理工程师。工作单位:贵州省计量测试院。通讯地址:550033贵阳市头桥海马冲街 111#。

王勇,贵州省计量测试院(贵阳 550033)。

收稿日期:2013—02—28(上接第 76页)外,在满足测量任务要求的同时,还应考虑所开发测量过程的经济陛,如果 UeN远小于 ,则说明该测量过程开发的成本过高,经济性差。

因此,对于给定的测量任务,可以通过不确定度管理程序开发出经济合理的测量过程,避免浪费不必要的测量成本。

6 结论在实际工作中,测量不确定度评定的目的是为了应用,而不是单纯地为了计算出测量不确定的数值。利用评定得到的测量不确定度结果,可以用来对产品进行合格判定、选择测量仪器或测量方案、开发经济合理的测量过程等。

总之,测量不确定度是与测量结果相联系的一个参数,利用它来指导日常的测量工作具有十分重要的意义。

参考文献[1]倪育才 .几何量测量设备校准的不确定度评定[M].北京:中国计量出版社,2006.

[2]倪育才 .测量不确定度评定在不同应用中的差别[J].中国计量,2004(11).

作者简介:吴培军,男,技术员。工作单位:广西壮族 自治区计量检测研究院。通讯地址 :530007广西南宁市高新区科园西九路 23号。

收稿日期:2013—04—09

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