船舶液货计量舱容量混合测量法的测量结果不确定度

　　容量比较法适用于计量舱下部几何形状不规则部分;几何测量法适用于计量舱上部形状规则部分。用这两种方法同时对舱容进行检定的方法,称为“混合测量法”。

　　一、混合测量法的数学模型

　　计量舱上部规则部分,采用几何测量法检定;下部不规则部分,采用容量比较法检定。规则部分的舱长为a,舱宽为b,舱高为h;用容量比较法检定至液面高度h1,则计量舱规则部分舱高为h-h1。计量舱任意高度时的容积V20(hi):

　　(1)当hi≤h1时,参见容量比较法部分;

　　(2)当hi>h1时:

　　式中: V20(hi)为20℃时计量舱在任意高度hi时的容积(L);hi为计量舱测量高度(mm);V规则为20℃时计量舱规则部分容积(L);V不规则为20℃时计量舱不规则部分容积(L);V附件为20℃时规则舱部分附件占据体积(L)。

　　由式(1)得:

　　由于各输入量相互独立,按不确定度传播定律:

　　式(2)中:

        二、不确定度来源

　　混合测量法的测量结果不确定度来源有:

　　(1)舱长测量;(2)舱宽测量;(3)舱高测量;(4)不规则舱测量;(5)附件测量

　　三、混合测量法的测量结果不确定度分析

　　1·当hi≤h1时,参见容量比较法的测量结果不确定度。

　　2·当hi>h1时,计量舱的测量结果不确定度:

　　(1)舱长测量的标准不确定度

　　①用标准钢卷尺连续测量舱长3次,当最大值和最小值之差不大于±2mm时,取平均值。采用极差法:

　　查表得:ν1,1=1.8

　　②标准钢卷尺的不确定度

　　根据JJG4-89,钢卷尺任意两线纹间的示值误差不得超过±(0.3+0.2L)(mm)(L为被测间隔,单位为m),得:

　　在误差限±[0.3+2×10-4a](mm)范围内,按均匀分布考虑:

　　其不可靠性约为10%。于是自由度:

　　③在舱长测量时,由于钢卷尺拉力不够,产生测量误差。根据检定经验,该误差值不大于测量值的0.05%,即:

　　在误差限a×0.05%(mm)范围内,按均匀分布考虑:

　　其不可靠性约为25%。于是自由度:

　　④根据JT4093-88,计量舱纵、横舱壁垂直度最大允许偏差为0.2%×h。对于计量舱规则部分,舱壁不垂直引起的最大计量误差:

　　在误差限±[4×10-3×(hi-h1)](mm)范围内,按均匀分布考虑:

　　其不可靠性约为20%,于是自由度:

　　以上各分量相互独立,按不确定度传播定律:

　　其自由度ν1:

　　(2)舱宽测量的标准不确定度

　　舱宽测量的标准不确定度u2的分析方法与舱长的一样。其标准不确定度: