[導(dǎo)讀] 本文講述了氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)測(cè)量不確定度的分析，具體分述各個(gè)分量的產(chǎn)生。
0 引言
一般氣體腰輪流量計(jì)依據(jù) JJG 633-1990檢定規(guī)程，誤差按其流量計(jì)示值誤差進(jìn)行計(jì)算，但在實(shí)際工作中，經(jīng)常碰到一些氣體腰輪流量計(jì)輸出是脈沖數(shù)，雖然其檢定方法只是增加了脈沖計(jì)數(shù)器，但誤差計(jì)算不同，這就需要計(jì)算其儀表系數(shù)，公式如下。
（1）
式中，kNI為第n個(gè)流量點(diǎn)第i 次流量的系數(shù)；Nni為第n個(gè)流量點(diǎn)第i 次流量時(shí)流量計(jì)顯示儀表測(cè)得的脈沖數(shù)；Vsn為換算成流量計(jì)狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)體積。
第n個(gè)流量點(diǎn)的儀表系數(shù)
1 測(cè)量方法
氣體腰輪流量計(jì)的測(cè)量可采用排氣法。排氣法利用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置使空氣通過氣體腰輪流量計(jì)排出。測(cè)出排出（流人）氣體的體積，腰輪流量計(jì)的脈沖數(shù)以及裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體壓力和溫度，計(jì)算出氣體腰輪流量計(jì)在某一流量狀態(tài)下的儀表系數(shù)。
2 數(shù)學(xué)模型
（2）
式（2）中，pHs，pHj可以忽略，zj/zs=1，令Tj=273+tj，Ts=273+ ts，Ps=pn+ps，Pj=pn+pj，則簡化為
（3）
所以
（4）
式（4）中，K為腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)；V為通過氣體腰輪流量計(jì)的氣體體積實(shí)際值，（L）；N為腰輪流量計(jì)的脈沖數(shù)，（imp）；Vs為氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過的氣體體積，（L）；Pn為大氣壓力，（Pa）；Ps、Pj分別為裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體絕對(duì)壓力，（Pa）； Ts、Tj分別為裝置內(nèi)和氣體腰輪流量計(jì)前的氣體熱力學(xué)溫度，（K）。
3 靈敏系數(shù)
取：N=854imp，Vs=100L，Ps=101430+972=102402 Pa，Pj=101430+960=102390 Pa，Ts=295K，Tj=295.1K。則各靈敏系數(shù)為：
4 計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4.1 氣體腰輪流量計(jì)脈沖數(shù)引起的不確定度u（N）
4.1.1 脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器引起的不確定度u1（N）
由于脈沖數(shù)計(jì)數(shù)器存在±1個(gè)脈沖的誤差，作均勻分布，得標(biāo)準(zhǔn)不確定度
自由度v1（N）→∞。
4.1.2 重復(fù)測(cè)量引起的不確定度u2（N）
氣體腰輪流量計(jì)經(jīng)過6次試驗(yàn)，脈沖數(shù)為855，854，853，854，854，854。那最大與最小之差為2個(gè)脈沖。可得測(cè)量重復(fù)性引起的平均值的不確定度為：
自由度v2（N）=4.5。
這樣氣體腰輪流量計(jì)脈沖數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
u（N）的有效自由度為：
4.2 氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置通過的氣體體積的不確定度u（Vs）
4.2.1 氣體流量裝置引起的不確定度u1（Vs）
檢定氣體腰輪流量計(jì)時(shí)采用0.2級(jí)的鐘罩式氣體流量裝置，其誤差限為±0.2% ×100L=±0.2L，作均勻分布，故：
鐘罩裝置0.2級(jí)經(jīng)檢定合格，估計(jì)其相對(duì)不確定度為10%，自由度：
v1（Vs）=50
4.2.2 流量積算儀引起的不確定度u2（Vs）
Vs通過流量積算儀讀數(shù)，而讀數(shù)誤差1個(gè)脈沖即0.26L故：
自由度為v2（Vs）=4.5
這樣其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：
u（Vs）的有效自由度：
4.3 裝置內(nèi)壓力測(cè)量引起的不確定度u（Ps）
由于測(cè)量裝置內(nèi)壓力的微壓計(jì)其分辨力為1Pa，作均勻分布，故：
估計(jì)其有10%的可靠性，因此自由度：
v（Ps）=50
4.4 氣體腰輪流量計(jì)前壓力測(cè)量引起的不確定度u（Pj）
由于測(cè)量氣體腰輪流量計(jì)前壓力的微壓計(jì)其分辨力為1Pa，作均勻分布，故：
估計(jì)其有10%的可靠性，因此自由度：
v（Pj）=50
4.5 裝置內(nèi)溫度測(cè)量引起的不確定度u（Ts）
由于測(cè)量裝置內(nèi)溫度的溫度計(jì)其允許誤差為±0.1K，作均勻分布，故：
估計(jì)其有10%的可靠性，因此自由度：
v（Ts）=50
4.6 氣體腰輪流量計(jì)前溫度測(cè)量引起的不確定度u（Tj）
由于測(cè)量氣體腰輪流量計(jì)前溫度的溫度計(jì)其允誤為±0.1K，作均勻分布，故：
估計(jì)其有10%的可靠性，因此自由度：
v（Tj）=50
5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
6 有效自由度
7 擴(kuò)展不確定度
為獲得置信概率為95%的擴(kuò)展不確定度，取v=38，查t分布表得：t95（38）=2.02，故氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：
U95=t95（38）×u=2.02×1.42×10-2≈0.029imp/L
而氣體腰輪流量計(jì)儀表系數(shù)測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為：