在線(xian)标定出廠水(shui)流量計初探(tàn)
本文通(tōng)過對國家計(jì)量檢定規程(cheng)
JJG596-1999《電子式(shì)電能表》(以下(xia)簡稱規程)關(guān)于标準偏差(chà)估計值這一(yī)指💃标的測量(liàng)分析,提出了(le)測量這一指(zhǐ)标時标準表(biao)的zui少累計數(shu)字與基本誤(wu)差檢定時标(biāo)準表🏃♀️的zui少累(lèi)計數字要求(qiú)是不同的,前(qián)者應爲後者(zhě)的
10倍。
一、問題的(de)提出
原(yuán)國家計量檢(jian)定規程
JJG596-1989《電子式電能(néng)表》中,關于标(biao)準偏差估計(jì)值的測量在(zài)規程第
17款規定:
“在額定電壓(ya)、額定頻率和(hé)标定電流下(xià),對功率因數(shu)爲
1和
0.5(
L)兩個(ge)負載點分别(bié)做不少于
5次的相對(duì)誤差測量,然(rán)後按下式計(ji)算标準偏差(chà)估計值🏃🏻♂️
s(
%)。
s=
式(shi)中:
n———對每(mei)個負載點進(jìn)行重複測量(liàng)的次數,
n≥5;
γ———第
i次測量得出(chu)的相對誤差(cha)(
%);
γ———各(gè)次測量得出(chū)的相對誤差(cha)平均值(
%)。即:
γ=
計算(suàn)标準偏差估(gu)計值時,要用(yong)化整後的相(xiàng)對誤差
γ(
%)來計算(suan)。
”
新規程(chéng)
JJG596-1999《電子式(shì)電能表》對該(gāi)款作了修改(gai),将zui後一段
“計算标準(zhun)偏差估計值(zhí)時,要用化整(zheng)後的相對誤(wu)差
r(
%)來計算。
”删掉,也就是(shi)說計算标準(zhun)偏差估計值(zhí)時,不必對測(cè)⛷️量到🈲的各次(cì)🏃🏻♂️相對誤差
r(
%)化整(zheng),而直接代入(rù)上式計算,這(zhè)一改動是符(fú)合數據運🧑🏾🤝🧑🏼算(suàn)♉規則和微小(xiǎo)誤差取舍準(zhun)則的。但是,這(zhè)裏還忽📧略了(le)一個🐆問題,那(na)就是标準表(biao)的累計脈沖(chong)數沒有另作(zuò)限定,還是使(shǐ)用了測定基(ji)本誤差時對(duì)标準表⭐的累(lei)計脈沖數的(de)限定(見規程(cheng)的表
20),筆(bi)者認爲這一(yi)限定是不夠(gou)的,不能滿足(zú)标準偏差🌐估(gū)計值這一🙇♀️指(zhǐ)标的測量要(yao)求。
二、理(lǐ)論分析與數(shù)據比較
計量器具特(tè)别是計量标(biāo)準,其标準偏(pian)差估計值是(shì)一個👌相對很(hěn)小的數值,一(yi)般爲其允許(xu)誤差(或擴展(zhǎn)不确定度)的(de)
1/5~
1/10,規(gui)程的表
9和表
10中(zhōng)規定了标準(zhun)電能表的标(biāo)準偏差估計(ji)值允許值爲(wèi)其基本誤差(chà)值的
1/10,安(an)裝式電能表(biǎo)的标準偏差(chà)估計值允許(xu)值爲其基本(běn)誤差值的🐕
1/5。對這一指(zhi)标的測量所(suǒ)選用的計量(liàng)标準和測量(liang)裝置,其标準(zhun)偏差估計值(zhí)
s相對于(yú)被測計量器(qi)具的标準偏(pian)差估計值
s是可忽略(lue)的,一般
s應爲
s的(de)
1/3~
1/10,否(fou)則測量出的(de)标準偏差估(gū)計值
s就(jiù)不能說是被(bei)測對象的标(biāo)準偏差估計(jì)值,而是标準(zhun)和被測兩😄者(zhě)之和,且标準(zhun)占了一大部(bu)分,這一點在(zai)規程的表
14中已作了(le)明确規定。另(lìng)外,還應注意(yì)的是分辨力(li)的🙇♀️問題,如果(guǒ)⛱️測量數據是(shì)從所選用的(de)計量标準獲(huo)得,則其分辨(bian)力至🐉少應🏃🏻爲(wei)被測對象的(de)标準偏差估(gū)計值允許值(zhí)的
1/10,否則(zé)在被測對象(xiàng)的标準偏差(chà)估計值允許(xu)值以内就無(wú)法分辨。關于(yu)分辨力,一般(ban)對直流電工(gōng)儀器來說取(qǔ)決于測量盤(pan)的個數♌,對模(mo)拟指示儀表(biǎo)取決于其分(fèn)度值,對數字(zi)式儀表取決(jué)于其顯示位(wèi)數,對于電子(zǐ)式電能表則(ze)取決于所設(shè)定的累計脈(mò)沖數。
通(tong)過以上分析(xi)可以看出,對(dui)計量器具或(huo)者計量标準(zhun)的标🌈準偏差(chà)估計值的測(cè)量,所要求的(de)測量設備是(shi)很高的,對于(yú)電子式電能(néng)表标準偏差(chà)估計值的測(ce)量,還應對标(biāo)🔅準表的累計(ji)數字作一規(gui)定,以滿足🌈分(fèn)辨力的要求(qiú),它要比測定(dìng)基本誤差時(shí)㊙️的累計數🌈字(zi)要多得多。
例如:
0.1級電子式電(dian)能表規程規(guī)定的标準偏(piān)差估計值的(de)允許🔞值爲
0.01%,用
0.02級(ji)檢定裝置測(cè)量,裝置的标(biao)準偏差允許(xu)值爲
0.002%,測(cè)定該表的标(biao)準偏差估計(jì)值正常時應(yīng)在
0.000%~
0.010%範圍内,也就(jiù)是應爲十萬(wàn)分之幾,如果(guo)我們在标準(zhǔn)表的累計數(shu)字爲
10000(規(guī)程表
20規(gui)定的zui小值)的(de)條件下測定(dìng)基本誤差和(hé)标準偏差估(gu)計值⭐,這一累(lèi)計數字對于(yu)測定基本誤(wù)差是滿足要(yào)求的,但對于(yú)測定标準📐偏(pian)差估計值這(zhe)一指标就太(tai)少了。因爲假(jiǎ)設重複測量(liang)次數爲
6 次,在這種情(qing)況下的測量(liang)結果是
6次中标準表(biao)的累計數字(zi)都相等,則标(biao)準偏差估計(ji)🥰值爲
0.000%;其(qi)次爲
6次(cì)中标準表的(de)累計數字有(you)
5次相等(deng),有一次比這(zhè)
5次多
1個或少
1個脈沖,我(wo)們用标準表(biǎo)的各次累計(jì)數字來計算(suàn)标準偏差估(gū)計值。從理論(lun)上講,這種方(fang)法是引用了(le)zui原始的數據(ju),應該是zui可❗靠(kao)的✉️,此時計算(suàn)得到的标準(zhǔn)偏差估計值(zhí)爲
0.004%,也就(jiù)是說
0.001%、
0.002%、
0.003%這
3個數在這(zhe)種情況下是(shì)根本得不到(dao)的!
下面(miàn)列出在重複(fu)測量次數爲(wei)
5次、
6次和
10次(cì)時,标準表的(de)累計數字與(yǔ)得到的除
0.000%外的zui小标(biao)準偏差估計(jì)值(按
0.0001間(jiān)隔化整):
從上表可以(yǐ)看出,增加重(zhòng)複測量次數(shu)可以使獲得(dé)的非
0zui小(xiǎo)标準偏差估(gū)計值減小,但(dan)其效果不大(dà),解決的辦法(fǎ)㊙️隻能是🐉增加(jia)标準表的累(lei)計數字,增加(jiā)的程度可定(dìng)爲✂️測定基本(ben)⭐誤差時标準(zhǔn)表的累計數(shu)字的
10倍(bei),也就是一個(ge)十萬分之幾(ji)的指标是沒(mei)法在
10000個(gè)脈沖中較好(hao)的分辨出來(lái),而在
100000個(ge)脈沖中可以(yi)較好地分辨(bian)出來。測定基(jī)本誤差和标(biao)準♋偏❌差估計(jì)值指标時标(biāo)準表的累計(jì)數字應不少(shao)于下表要求(qiú):
在測定(dìng)電子式電能(néng)表的基本誤(wu)差時,對标準(zhun)的不确定度(dù)及标準和被(bèi)檢的累計脈(mò)沖作了嚴格(ge)限定,這是符(fú)合🍉微小誤差(cha)準則的。而電(diàn)子式電能表(biǎo)标準偏差估(gu)❌計值這一指(zhǐ)标的測量,隻(zhī)限定檢定裝(zhuāng)置的标準偏(pian)差估計值是(shi)不夠的,對标(biao)準表的累計(jì)數字也應作(zuò)一限定,無論(lun)采用哪種測(ce)定方法,所選(xuǎn)取的💞設定值(zhi)應使标🈲準表(biǎo)有足夠的㊙️累(lèi)計脈沖,以滿(man)足分辨力的(de)要求,否則得(dé)到的🏃🏻數據就(jiù)不可靠。
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