评价冷热水等效的试验方法初探

　　一、建立对有限样品的冷热水测试数据的评价系统

　　根据JJG225- 2001《热能表》的规定, 首次检定应在(50±5)℃的热水情况下进行, 所以研究冷热水等效关系实际是研究流量传感器在常温情况下的误差和(50±5)℃的热水情况下误差的偏移规律。由于研究冷热水等效关系的目的, 是为了在日常测试过程中, 可以使用冷水代替热水进行测试, 所以在分析误差偏移的规律时, 重点是对检定规程中规定的3个流量点qi、0.1qp、qp进行数据分析。分析的结果应是可量化的每个流量点的误差偏移规律, 而不是笼统的不同温度下误差曲线的偏移规律。为了量化评价这种误差偏移, 定义了3个参数:

　　1.误差偏移值ΔE

　　在(50±5)℃热水条件下测得的误差与常温条件下测得的误差的差。

　　其公式如下:

　　式中: E50———在 (50±5)℃热水条件下测得的误差;E25———在常温冷水条件下测得的误差。

　　2.平均偏差ΔE

　　同一流量点的不同样品的误差偏移的平均值。其公式如下:

　　3.误差偏移值的标准偏差SΔE

　　同一流量点的不同样品的误差偏移的标准偏差。在有限样品情况下, 标准偏差采用极差法计算。公式如下:

　　式中: (ΔE)max———同一流量点的不同样品的误差偏移的最大值; (ΔE)min———同一流量点的不同样品的误差偏移的最小值; dn———极差系数。

　　二、对有限样品的冷热水测试数据的评价结果

　　近几年来, 北京市计量检测科学研究院流量室对国内、外几十个厂家的热量表进行了定型鉴定和企业委托性质的检测工作。每个企业在进行实验之前, 要提供同型号的样品 3 只。测试温度包括 (25±5)℃、(50±5)℃、(85±5)℃。测试点一般为 qi、0.1qp、0.3qp、qp、qs。本文的试验数据均来源于这些试验工作。试验过程中, 同一型号流量传感器的冷水和热水试验均在同一检定装置下进行, 检测设备的性能参数见表 1。

　　通过对厂家的样品数据进行分析, 发现可以将产品分为三类:

　　1.A类, 其特征是各流量点的平均偏差的标准差均较大其试验数据见表2。分析结果见表3。

　　2.B类, 其特征是部分流量点的平均偏差的标准差较小其试验数据见表4。分析结果见表5。

　　3.C类, 其特征是各流量点的平均偏差的标准差均较小其试验数据见表6。分析结果见表7。