常规式体积管重复性计算方法的发展和比较

    1　引　言

    常规式体积管是指位移器(置换器)在一次运行过程中,计数器能接收到被检流量计发出的不小于10 000个脉冲数的体积管(以下称体积管)。具有重复性好、精度高的特点,被广泛用于检定中心站和流量计的使用现场,使流量计在允许的精度范围内工作运行,从而保证了计量的可靠性和准确性。重复性误差是体积管的重要技术指标,随着体积管技术的发展,先后有着几种不同的处理方法。

    2　体积管重复性计算方法的发展过程

    2.1　20世纪80年代以前

    当时体积管还处在研制阶段,对体积管的重复性要求优于0.02%,数据处理按式(1)计算:

    由于当时国家检定规程还未制定出版,体积管的生产厂家和用户约定:n不少于10次,通常是在12~16次,从式(1)可以看出当时还没有运用置信度处理重复性。

    2.2　20世纪80年代初

    中国颁布JJG209 1980《标准体积管检定规程(容积法)》,体积管的重复性按式(3)计算:

    该规程有以下的特点:采用极差法计算标准偏差,极大地方便了计算。双向体积管的标准容积是检测开关D₁到D₂的容积和D₂到D₁的容积之和,仅对该容积之和计算标准偏差来衡量其重复性,并没有对单行程提出重复性要求。测量次数n不少于6次。

    2.3　20世纪90年代

    国家颁布了JJG209 1994《体积管检定规程》,和JJG209 80《标准体积管检定规程(容积法)》相比,有以下主要变化。

    a)增加了称量法。

    b)增加了小容积体积管的检定方法。

    c)增加了标准表法。

    d)体积管的重复性按式(3)计算,式中的标准偏差σ按照式(2)计算。

   e)测量次数n≥3。

    f)明确给出了体积管准确度的计算公式。

式中　E_S———标准量器的准确度(±0.025%)。

    JJG209 1994和JJG209 80都存在一个相同问题:对双向体积管,只对正、反程的容积和提出了重复性优于0.02%的要求,对正、返两个单程的容积没有提出重复性要求。

    3　相关标准对体积管重复性的要求

    3.1　GB/T17286.2 1998(ISO7278 2: 1988)对体积管重复性的要求

    两项标准对体积管都作了3次连续检定测得的标准容积的重复性应优于0.02%的要求,同时对双向体积管还要求3次连续测得的正、反两个单行程标准容积的重复性也要分别优于0.02%。

    GB/T17286.2 1998的第9.2.8.10条还指出:“应该认识到重复性只是准确度的一部分,由于存在着泄漏,虽然在同一流量下,即使是经验丰富的操作人员,也可能完成一组错误的检定运行。”这说明由于存在着泄漏,在同一流量下,虽然检定得到了满意的数据,但该数据也可能是错误的。为了消除这种错误,“在至少改变上述检定流量50%的流量下再进行检定,可以发现或消除这种错误。如果改变流量后得到的标准容积比由改变流量前3次(或更多次)检定得到的标准容积的平均值相差超过±0.02%,说明系统可能存在泄漏,消除后重新进行检定。该方法对单向和双向体积管都适用。”但该标准未规定该验证方法是检定时必须做的。