标准表法热能表检定装置测量结果的不确定度评定

　　热能表检定装置的工作原理是将标准流量计与被检热能表串联在管路中，依次通过一定温度的水。将两支二等标准铂电阻温度计和被检热能表的两个温度传感器分别置于两个恒温槽中，以模拟供热管路中的供水温度和回水温度。由标准流量计获得通过热能表的标准流量值，由两支二等标准铂电阻温度计分别得到供水温度值和回水温度值。根据相关热力学公式计算出在检定过程中消耗的标准热能值，与被检表显示的热能值进行比较，从而计算出被检表的相对示值误差，其测量参照 JJG 225—2001 《热能表检定规程》，采用比较法测量。

　　在温度为 25℃，湿度为 50% RH 环境条件时，管道中通以 50℃的水，分别选取三个点，并在每个点进行测量计算:

　　( 1) q = 1500L/h，Δθ = 3℃; ( 2) q = 300L/h，Δθ =15℃; ( 3) q =35L/h，Δθ =65℃。

　　( 选取六块 DN20 热能表，准确度等级为 2 级，额定流量为 1500L/h，最小流量为 30L/h) 对其测量结果的不确定度进行评定。

　　1 数学模型

　　示值误差计算公式:

　　标准热量计算公式:

　　式中: Qci为释放的热量，此处指标准热量值，J 或kW·h; V 为载热液体流过的体积，m3; Δθ 为热交换回路中载热液体入口处和出口处的温差，℃; k 为热系数，载热液体在相应温度、温差和压力下的函数，J/( m3·℃) 或，kW·h/( m3·℃) 。

　　标准体积流量计算公式:

　　式中: V 为被测量实际体积流量值，m3; Vc为标准流量计累计体积流量值，m3; Vt为管路温差引起的体积变化量，m3; VQ为管路气泡引起的体积变化量，m3;VS为瞬时流量波动引起的体积变化量，m3; VJ为数据采集时的体积变化量，m3。

　　温差计算公式:

　　式中: Δθ 为被测量实际温差值，℃; tA、tB为两支二等标准铂电阻温度计分别在 A 槽、B 槽的测量值，℃;δtAC、δtBC为 A 槽、B 槽的温度偏差，℃; δtAd、δtBd为电测设备测量所引起的温度偏差，℃。

　　以 q =1500L/h，Δθ = 3℃点为例，对测量不确定度评定。

　　2 测量不确定度评定

　　2. 1 标准体积流量 V 的不确定度评定

　　( 1) 标准流量计累计体积流量 Vc

　　引入的不确定度 u( Vc)本装置以 0. 25 级电磁流量计作为流量标准器，其最大允许误差为 ± 0. 25%，按正态分布，取 k =2. 58，故 urel( Vc) =0. 25% /2. 58 =0. 097%。

　　( 2) 管路温差引入的不确定度 u( Vt)

　　在整个管路中温差都小于 1℃，查有关资料水在50℃ 相 对 于 4℃ 时 其 体 积 的 膨 胀 系 数 为 e =0. 01207℃- 1，则其在 50℃ 时变化 1℃ 相对于 50℃ 时其体积的膨胀系数为 β = 0. 00045℃- 1，属均匀分布，