在線(xiàn)标定出廠水(shuǐ)流量計初探(tan)

 本文通(tōng)過對國家計(jì)量檢定規程(cheng) JJG596-1999《電子式(shi)電能表》（以下(xia)簡稱規程）關(guan)于标準偏差(cha)估計🔅值這一(yī)指🏃🏻‍♂️标的測量(liang)分析，提出了(le)測量這一指(zhi)标時标準表(biao)的zui少累✔️計數(shu)字與基本誤(wù)差檢定時标(biao)準表的zui少累(lei)計數字✌️要求(qiú)是不同的，前(qián)者應爲後者(zhe)的 10倍。

    一、問題的(de)提出

    原(yuán)國家計量檢(jiǎn)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(yā)、額定頻率和(hé)标定電流下(xià)，對功率因數(shù)爲 1和 0.5（ L）兩個(ge)負載點分别(bié)做不少于 5次的相對(dui)誤差測量，然(rán)後按下式計(ji)算标準偏差(cha)估計值 s（ %）。

    s=

    式(shì)中： n———對每(mei)個負載點進(jin)行重複測量(liang)的次數， n≥5； γ———第 i次測量得出(chu)的相對誤差(chà)（ %）； γ———各(gè)次測量得出(chu)的相對誤差(cha)平均值（ %）。即：

    γ=

    計算(suan)标準偏差估(gū)計值時，要用(yòng)化整後的相(xiang)對誤差 γ（ %）來計算(suàn)。 ”

    新規程(cheng) JJG596-1999《電子式(shì)電能表》對該(gai)款作了修改(gǎi)，将zui後一段 “計算标準(zhun)偏差估計值(zhi)時，要用化整(zhěng)後的相對誤(wu)差 r（ %）來計算。 ”删掉，也就是(shì)說計算标準(zhǔn)偏差估計值(zhi)時，不必對測(cè)量到的各次(cì)🛀相對誤差 r（ %）化整(zhěng)，而直接代入(ru)上式計算，這(zhe)一改動是符(fú)合數據運算(suàn)🛀規♻️則和微小(xiao)誤差取舍準(zhun)則的。但是，這(zhè)裏還忽略了(le)一個💔問題，那(nà)就是标準表(biao)的累計脈沖(chong)數沒有另作(zuò)限🔴定，還是使(shi)用了測定基(ji)🛀本誤差時對(duì)标準表🌍的累(lèi)計脈🏃🏻‍♂️沖數的(de)限定（見規程(cheng)的表 20），筆(bi)者認爲這一(yī)限定是不夠(gou)的，不能滿足(zú)标準偏差估(gū)計值這一指(zhi)标的測量要(yào)求。

    二、理(li)論分析與數(shu)據比較

    計量器具特(te)别是計量标(biao)準，其标準偏(piān)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(guī)程的表 9和表 10中(zhong)規定了标準(zhǔn)電能表的标(biao)準偏差估計(ji)值允許值爲(wei)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(ben)誤💃差值的 1/5。對這一指(zhǐ)标的測量所(suǒ)選用的計量(liang)标準和測量(liàng)裝置，其🔆标準(zhǔn)偏差估計值(zhí) s相對于(yu)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(fǒu)則測量出的(de)标準偏差估(gū)計值 s就(jiù)不能說是被(bèi)測對象的标(biao)準偏差估計(jì)值，而是标準(zhǔn)💰和💘被測兩者(zhě)之和，且标準(zhun)占了一大部(bù)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(lì)的問題，如果(guo)測量數據是(shi)從所選用的(de)計量标準獲(huo)得，則其分辨(biàn)力至少應爲(wei)被測對象的(de)标準偏差估(gu)計值允許🔆值(zhí)的 1/10，否則(zé)在被測對象(xiang)的标準偏差(cha)估計值允許(xǔ)值以内就無(wu)⛱️法分辨。關于(yú)分辨力，一般(ban)對直流電工(gong)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(zì)式儀表取決(jué)于其顯示位(wei)數，對于電子(zi)式電能表則(zé)取決于所設(she)定的累計脈(mo)沖數。

    通(tōng)過以上分析(xi)可以看出，對(duì)計量器具或(huo)者計量标🐆準(zhǔn)的标準💃🏻偏差(cha)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(cè)量，還應對标(biao)準表的累計(ji)數字作一規(guī)定，以滿足分(fen)辨力的🌈要求(qiú)，它要比測定(ding)基⚽本誤差時(shí)的累計數字(zì)要多得多。

    例如： 0.1級電子式電(diàn)能表規程規(guī)定的标準偏(pian)差估計值的(de)允許值爲 0.01%，用 0.02級(jí)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(ying)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(shù)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(yú)測定基本誤(wu)差是滿足要(yao)求的，但對于(yu)🈲測定标準🤩偏(piān)差估計值這(zhè)一指标就㊙️太(tài)少了。因爲假(jia)💃設重複測量(liàng)次數爲 6 次，在這種情(qing)況下的測量(liàng)結果是 6次中标準表(biao)的累計數字(zì)都相等，則标(biāo)準偏差估計(ji)♌值爲 0.000%；其(qí)次爲 6次(ci)中标準表的(de)累計數字有(yǒu) 5次相等(deng)，有一次比這(zhe) 5次多 1個或少 1個脈沖，我(wo)們用标準表(biao)的各次累計(ji)數字來計算(suàn)标準偏㊙️差估(gu)計值。從理論(lùn)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(zhun)偏差估計值(zhi)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(dào)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(ji)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(shù)可以使獲得(dé)⭐的非 0zui小(xiao)标準偏差估(gū)計值減小，但(dàn)其效果不大(dà)，解決的辦法(fa)隻能是😘增加(jia)标準表的累(lèi)計數字，增加(jia)的程度可定(dìng)爲📧測定🤟基本(běn)誤差時标準(zhun)表的累計數(shù)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(lai)，而在 100000個(gè)脈沖中可以(yǐ)較好地分辨(biàn)出來。測定基(ji)本誤差和标(biao)準偏差估計(jì)值指标時标(biao)準表的累計(ji)數字應不少(shao)于🔆下表要求(qiú)💛：

    在測定(ding)電子式電能(neng)表的基本誤(wu)差時，對标準(zhǔn)的不🌈确定度(du)及标準和被(bei)檢的累計脈(mò)沖作了嚴格(gé)限定，這是符(fu)合微小誤差(chà)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(zhi)限定檢定裝(zhuāng)置的标準偏(piān)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(lùn)采用哪種測(cè)定方法，所選(xuan)取的設定值(zhi)應使标🚶準表(biao)有足夠的累(lei)計脈沖，以滿(man)足分辨力的(de)要求，否則得(dé)到的數據就(jiu)不可靠。

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