在(zài)線标定出(chū)廠水流量(liàng)計初探

 本文通(tong)過對國家(jiā)計量檢定(ding)規程 JJG596-1999《電子式電(dian)能表》（以下(xia)簡稱規程(cheng)）關于标準(zhun)偏差估計(ji)值🤟這一指(zhǐ)标♌的測量(liàng)分析，提出(chū)了測量這(zhe)一指标時(shí)标準表的(de)zui少累計數(shu)字與基本(běn)誤差檢定(ding)時标準表(biǎo)的zui少累🏒計(ji)數字要求(qiú)是🏃‍♀️不同的(de)，前者應爲(wèi)後者的 10倍。

    一、問題的(de)提出

    原國家計(jì)量檢定規(guī)程 JJG596-1989《電(diàn)子式電能(néng)表》中，關于(yú)标準偏差(chà)估計值的(de)測量在規(guī)程第 17款規定： “在額定(ding)電壓、額定(dìng)頻率和标(biao)定電流下(xià)，對功率因(yīn)數🌈爲 1和 0.5（ L）兩個負(fù)載點分别(bie)做不少于(yú) 5次的(de)相對誤差(cha)測量，然後(hou)按下式計(jì)算标準偏(pian)差估計✌️值(zhí)🈲 s（ %）。

    s=

    式中(zhong)： n———對每(měi)個負載點(diǎn)進行重複(fú)測量的次(cì)數， n≥5； γ———第 i次測量得(dé)出的相對(dui)誤差（ %）； γ———各次(ci)測量得出(chu)的相對誤(wu)差平均值(zhí)（ %）。即：

    γ=

    計算标(biao)準偏差估(gū)計值時，要(yao)用化整後(hòu)的相對誤(wù)差 γ（ %）來計算(suan)。 ”

    新規(gui)程 JJG596-1999《電(diàn)子式電能(néng)表》對該款(kuan)作了修改(gai)，将zui後一段(duàn) “計算(suan)标準偏差(cha)估計值時(shí)，要用化整(zhěng)後的相對(duì)誤差 r（ %）來計(jì)算。 ”删(shān)掉，也就是(shì)說計算标(biāo)準偏差估(gū)計值時，不(bu)必對測量(liang)到的各次(cì)相對誤差(chà) r（ %）化整，而直(zhí)接代入上(shàng)式計算，這(zhè)一改動是(shi)符合數據(ju)運算規則(zé)和微小誤(wu)差取舍準(zhǔn)則的。但是(shi)，這裏還忽(hu)略了一個(gè)問題🌍，那就(jiu)是标準表(biao)的累計脈(mo)沖數沒有(you)另作限定(dìng)，還是使用(yòng)了測定基(jī)本誤差時(shi)對标準表(biǎo)的累計脈(mo)沖數的限(xian)✔️定（見規程(chéng)的表 20），筆者認爲(wèi)這一限定(dìng)是不夠的(de)，不能滿足(zú)标準偏差(cha)估計值這(zhe)一指标的(de)測量要求(qiú)。

    二、理(li)論分析與(yǔ)數據比較(jiào)

    計量(liang)器具特别(bié)是計量标(biāo)準，其标準(zhun)偏差估計(jì)值是一個(gè)相對很小(xiǎo)的數值，一(yi)般爲其允(yun)許誤差（或(huò)擴展不确(què)定度🔴）的 1/5～ 1/10，規(gui)程的表 9和表 10中規定(dìng)了标準電(dian)能表的标(biao)準偏差估(gu)計值允許(xu)值爲其基(jī)本誤❓差值(zhí)的 1/10，安(ān)裝式電能(néng)表的标準(zhun)偏差估計(jì)值允許值(zhí)爲其基本(běn)👣誤差值的(de) 1/5。對這(zhè)一指标的(de)測量所選(xuan)用的計量(liang)标準和測(cè)量裝置，其(qi)标👣準偏差(chà)估計值 s相對于(yú)被測計量(liang)器具的标(biao)準偏差估(gu)計值 s是可忽略(lue)的，一般 s應爲 s的 1/3～ 1/10，否則(ze)測量出的(de)标準偏差(cha)估計值 s就不能(neng)說是被測(cè)對象的标(biao)準偏差估(gu)計值，而是(shi)标準和被(bei)測兩者之(zhī)和，且标準(zhǔn)占了一大(dà)部分，這一(yi)點在規程(cheng)的表 14中已作了(le)明确規定(ding)。另外，還應(yīng)注意的是(shi)分辨力的(de)問題，如果(guo)測量數據(jù)是從所選(xuǎn)用的計量(liàng)标準獲得(dé)，則其分辨(biàn)力至少應(ying)爲被測對(dui)象的标準(zhǔn)偏差估計(ji)值允許值(zhí)的 1/10，否(fǒu)則在被測(ce)對象的标(biao)準偏差估(gu)計值允許(xu)值以内就(jiù)🐆無法分辨(biàn)。關于分辨(biàn)力，一般對(dui)直流電工(gōng)儀器來說(shuō)取決于測(cè)量盤的✨個(ge)數，對模拟(nǐ)指示儀表(biǎo)取決于其(qí)分度值，對(dui)數字式儀(yi)🐇表取決于(yú)其顯示位(wei)數，對于電(diàn)子式電能(néng)表則取決(jué)于所設定(dìng)的累計脈(mo)沖數。

    通過以上(shàng)分析可以(yi)看出，對計(ji)量器具或(huo)者計量标(biāo)㊙️準的标🈚準(zhǔn)偏差估計(ji)值的測量(liang)，所要求的(de)測量設備(bèi)是很高的(de)㊙️，對于🧡電子(zi)式電🔞能表(biǎo)标準偏差(chà)估計值的(de)測量，還應(ying)對标準表(biao)的累計數(shu)字作一規(guī)定，以滿足(zu)分辨力的(de)🔞要求，它要(yao)☂️比測定基(ji)本誤差時(shí)💁的累計數(shù)👌字要多得(de)多。

    例(lì)如： 0.1級(ji)電子式電(diàn)能表規程(cheng)規定的标(biāo)準偏差估(gū)計值的允(yun)許值爲 0.01%，用 0.02級檢定裝(zhuāng)置測量，裝(zhuang)置的标準(zhun)偏差允許(xǔ)值爲 0.002%，測定該表(biǎo)的标準偏(pian)差估計值(zhí)正常時應(ying)在 0.000%～ 0.010%範圍内(nei)，也就是應(yīng)爲十萬分(fèn)之幾，如果(guo)我們在标(biāo)準表的累(lei)計數字爲(wèi) 10000（規程(cheng)表 20規(guī)定的zui小值(zhi)）的條件下(xià)測定基本(běn)誤差和标(biao)準偏差估(gu)計值，這一(yī)累計數字(zi)對于測定(ding)基本誤差(chà)是滿足要(yào)求❤️的，但對(duì)于測定标(biao)準偏差估(gū)計值這一(yi)指标就♋太(tai)少了。因爲(wèi)假設重複(fú)測量次數(shù)爲 6 次(cì)，在這種情(qíng)況下的測(ce)量結果是(shi) 6次中(zhong)标準表的(de)累計數字(zi)都相等，則(ze)标準偏差(cha)估計值爲(wèi) 0.000%；其次(ci)爲 6次(cì)中标準表(biao)的累計數(shù)字有 5次相等，有(you)一次比這(zhe) 5次多(duō) 1個或(huo)少 1個(gè)脈沖，我們(men)用标準表(biǎo)的各次累(lèi)計數字來(lai)計算标準(zhǔn)偏🈲差估計(ji)值。從理論(lùn)上講，這種(zhong)方法是引(yin)用了zui原🥵始(shǐ)的數據，應(ying)該是zui可🔆靠(kao)的，此時計(jì)算得到的(de)标準偏🤟差(cha)估計值爲(wei) 0.004%，也就(jiu)是說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個(ge)數在這種(zhǒng)情況下是(shi)根本得不(bu)到的！

    下面列出(chū)在重複測(cè)量次數爲(wei) 5次、 6次和 10次時，标(biao)準表的累(lèi)計數字與(yu)得到的除(chú) 0.000%外的(de)zui小标準偏(piān)差估計值(zhí)（按 0.0001間(jian)隔化整）：

    從上表(biao)可以看出(chū)，增加重複(fú)測量次數(shu)可以使獲(huò)得的非 0zui小标準(zhǔn)偏差估計(jì)值減小，但(dàn)其效果不(bú)大，解決的(de)辦法隻能(neng)是⚽增加标(biao)準表的累(lei)計數字，增(zeng)加的程度(dù)可定爲測(cè)定基本誤(wù)差時标準(zhun)表的累計(jì)數字的 10倍，也就(jiù)是一個十(shi)萬分之幾(ji)的指标是(shì)沒法在 10000個脈沖(chòng)中較好的(de)分辨出來(lai)，而在 100000個脈沖中(zhong)可以較好(hao)地分辨出(chū)來。測定基(jī)本誤差和(he)标準偏差(chà)估計值指(zhǐ)标時标準(zhǔn)表的累計(ji)數字應不(bú)少于🌈下表(biǎo)要求：

    在測定電(diàn)子式電能(néng)表的基本(ben)誤差時，對(duì)标準的不(bú)确定🙇🏻度及(ji)标準和被(bèi)檢的累計(jì)脈沖作了(le)嚴格限定(dìng)，這是符合(hé)微小誤差(cha)準則的。而(er)電子式電(dian)能表标準(zhun)👅偏差估計(jì)值這一指(zhǐ)标的測量(liang)🎯，隻限定檢(jiǎn)定裝置的(de)标準偏差(chà)估計值是(shì)不夠的，對(dui)标準表的(de)累計數字(zi)🔆也應作一(yi)限定，無論(lùn)采用哪種(zhong)測定方法(fa)，所選取的(de)設定值應(ying)使标👈準表(biao)有足夠的(de)累計脈沖(chong)，以滿足分(fèn)辨力的要(yao)求，否則👣得(de)到的數據(jù)就不可靠(kào)。

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