摘 要：为了方便我们在以后的实际使用过程中更好的把握热式质量流量计这类仪表，本文介绍了热式质量流量计的测量结果的不确定度的评定方法，我们将通过对热式质量流量计的不确定度进行评定，从而使测量结果更可信。

关键字：流量计 不确定度 测量结果

    引言

    我们知道进行测量就是要得到被测量的真值，但是由于存在测量误差，所以导致很难确定测量的真值，而测量的结果就只能得到一个与真值接近的近似估计值和一个用于表示近似程度的误差范围来表示。因此我们通常利用测量不确定度来定量的评定测量的水平或质量。而测量的不确定度包括A类不确定度评定和B类不确定度评定，A类不确定度评定是对测量结果的统计分布进行估计，并表示为标准差。它是经过多次测量之后，根据大量观测数据经统计分析得出。B类不确定度评定是依据经验或有关信息加以估计的。两类不确定度评定只是按照不确定度计算方法不同而区分的，不存在哪一类不确定度评定更为可靠之说。

    一、引起测量结果的不确定度的来源

    通常产生测量过程中的系统效应和随机效应都会带来测量的不确定度，他可能产生的因素包括下面几个方面，可能是被测量的定义不完整或不完善引入的不确定度，实现被测量定义的方法不理想引入的不确定度，取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量所引入的不确定度，对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善所引入的不确定度，对模拟式一起的读书存在人为偏差（偏移）引入的不确定度，测量仪器计量性能（如灵敏度，分辨力，死区及稳定性等）上的局限性引入的不确定度，赋予计量标准的值和标准物质的值不准确引入的不确定度，引用的数据或其他参量的不确定度引入的不确定度，与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性引入的不确定度，在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化引入的不确定度，而通过对热式质量流量计的分析，我们可以知道热式质量流量计的测量结果的不确定度包括A类不确定度和B类不确定度，其中热式质量流量计的测量重复性引入的不确定度属于A类不确定的不确定度和被检流量计的分辨力引入的不确定度为B类不确定度。

    二、使用的测量方法和数学模型

    我们根据国家标准《质量流量计》中的相关的项目检测方法进行了实验，对流量为10kg/h的流量点进行了6次实验。我们采用的数学模型如下所示

    E=Q-Q_s    （2.1）

    其中：E——被检流量计的误差值，kg/h；

    Q——被检流量计的质量流量，kg/h；

    Qs——标准流量计的质量流量，kg/h。

    由于不确定度传播定律为：，

    式中：，

    则：。

    三、不确定度的评定方法

    （一）标准器引入的不确定度为u（Qs）

    由于使用的是音速喷嘴标准装置，从证书中可知累积流量的扩展不确定度为U=0.25%，k=2.因此u（Qs）=0.25%/2=0.125%（kg/h）。

    （二）被检热式质量流量计引入的不确定度为u(Q)

    1、设被检流量计测量重复性引入的标准不确定度为u₁(Q)

    我们对10kg/h的流量点进行了6次的重复性实验，如下表。

    标准差的计算方法使用贝塞尔公式如下所示：

    

    则标准不确定度为u₁(Q)=0.18(kg/h)，其自由度为ν(Q)=6-1=5

    2、被检流量计分辨力引入的不确定度u₂(Q)

    由于使用的被检流量计的最小分辨力为0.1kg/h，服从均匀分布，，其标准不定度为，估计不可靠性为20%，则自由度。

    标准不确定度为，自由度为。

    四、合成不确定度表示为uc

    由于输入的量是独立且不相关的，所以合成标准不确定度可以按照下面的式子计算： ，

        

    五、扩展不确定度表示为U

    我们取p=95%，包含因子k=tp=(ν=5)=2.26，则流量计的扩展不确定度为：

    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热式质量流量计的测量结果的扩展不确定度为U₉₅=0.41(kg/h)，置信水平p=95%，包含因子k=2.26。

    则测量结果可表示为Q=(9.6±0.41)kg/h

    六、结论

    通过实验和有关的实际情况，我们给出了三个影响热式质量流量计测量精度的不确定度的来源，同时我们根据相关的数学模型，对测量结果有影响的各个参量进行了计算，可知由流量计引入的不确定度为u(Q)=0.18kg/h，由实验的标准检定引入的不确定度为u(Q)=0.00125kg/h，合成标准不确定度uc=0.18kg/h，扩展不确定度U=k×uc=0.41kg/h，测量结果为Q=(9.6±0.41)kg/h。