摘 要：為了方便我們在以后的實際使用過程中更好的把握熱式質量流量計這類儀表，本文介紹了熱式質量流量計的測量結果的不確定度的評定方法，我們將通過對熱式質量流量計的不確定度進行評定，從而使測量結果更可信。

關鍵字：流量計 不確定度 測量結果

    引言

    我們知道進行測量就是要得到被測量的真值，但是由于存在測量誤差，所以導致很難確定測量的真值，而測量的結果就只能得到一個與真值接近的近似估計值和一個用于表示近似程度的誤差范圍來表示。因此我們通常利用測量不確定度來定量的評定測量的水平或質量。而測量的不確定度包括A類不確定度評定和B類不確定度評定，A類不確定度評定是對測量結果的統計分布進行估計，并表示為標準差。它是經過多次測量之后，根據大量觀測數據經統計分析得出。B類不確定度評定是依據經驗或有關信息加以估計的。兩類不確定度評定只是按照不確定度計算方法不同而區分的，不存在哪一類不確定度評定更為可靠之說。

    一、引起測量結果的不確定度的來源

    通常產生測量過程中的系統效應和隨機效應都會帶來測量的不確定度，他可能產生的因素包括下面幾個方面，可能是被測量的定義不完整或不完善引入的不確定度，實現被測量定義的方法不理想引入的不確定度，取樣的代表性不夠，即被測量的樣本不能完全代表所定義的被測量所引入的不確定度，對測量過程受環境影響的認識不周全，或對環境條件的測量與控制不完善所引入的不確定度，對模擬式一起的讀書存在人為偏差（偏移）引入的不確定度，測量儀器計量性能（如靈敏度，分辨力，死區及穩定性等）上的局限性引入的不確定度，賦予計量標準的值和標準物質的值不準確引入的不確定度，引用的數據或其他參量的不確定度引入的不確定度，與測量方法和測量程序有關的近似性和假定性引入的不確定度，在表面上看來完全相同的條件下，被測量重復觀測值的變化引入的不確定度，而通過對熱式質量流量計的分析，我們可以知道熱式質量流量計的測量結果的不確定度包括A類不確定度和B類不確定度，其中熱式質量流量計的測量重復性引入的不確定度屬于A類不確定的不確定度和被檢流量計的分辨力引入的不確定度為B類不確定度。

    二、使用的測量方法和數學模型

    我們根據國家標準《質量流量計》中的相關的項目檢測方法進行了實驗，對流量為10kg/h的流量點進行了6次實驗。我們采用的數學模型如下所示

    E=Q-Q_s    （2.1）

    其中：E——被檢流量計的誤差值，kg/h；

    Q——被檢流量計的質量流量，kg/h；

    Qs——標準流量計的質量流量，kg/h。

    由于不確定度傳播定律為：，

    式中：，

    則：。

    三、不確定度的評定方法

    （一）標準器引入的不確定度為u（Qs）

    由于使用的是音速噴嘴標準裝置，從證書中可知累積流量的擴展不確定度為U=0.25%，k=2.因此u（Qs）=0.25%/2=0.125%（kg/h）。

    （二）被檢熱式質量流量計引入的不確定度為u(Q)

    1、設被檢流量計測量重復性引入的標準不確定度為u₁(Q)

    我們對10kg/h的流量點進行了6次的重復性實驗，如下表。

    標準差的計算方法使用貝塞爾公式如下所示：

    

    則標準不確定度為u₁(Q)=0.18(kg/h)，其自由度為ν(Q)=6-1=5

    2、被檢流量計分辨力引入的不確定度u₂(Q)

    由于使用的被檢流量計的最小分辨力為0.1kg/h，服從均勻分布，，其標準不定度為，估計不可靠性為20%，則自由度。

    標準不確定度為，自由度為。

    四、合成不確定度表示為uc

    由于輸入的量是獨立且不相關的，所以合成標準不確定度可以按照下面的式子計算： ，

        

    五、擴展不確定度表示為U

    我們取p=95%，包含因子k=tp=(ν=5)=2.26，則流量計的擴展不確定度為：

    U₉₅r(E)=t₉₅(veff)?u(E)=2.26×0.18=0.41(kg/h)，所以由上述分析可以得到熱式質量流量計的測量結果的擴展不確定度為U₉₅=0.41(kg/h)，置信水平p=95%，包含因子k=2.26。

    則測量結果可表示為Q=(9.6±0.41)kg/h

    六、結論

    通過實驗和有關的實際情況，我們給出了三個影響熱式質量流量計測量精度的不確定度的來源，同時我們根據相關的數學模型，對測量結果有影響的各個參量進行了計算，可知由流量計引入的不確定度為u(Q)=0.18kg/h，由實驗的標準檢定引入的不確定度為u(Q)=0.00125kg/h，合成標準不確定度uc=0.18kg/h，擴展不確定度U=k×uc=0.41kg/h，測量結果為Q=(9.6±0.41)kg/h。