在線(xian)标定出廠水(shuǐ)流量計初探(tàn)

 本文通(tōng)過對國家計(jì)量檢定規程(cheng) JJG596-1999《電子式(shì)電能表》（以下(xià)簡稱規程）關(guan)于标準偏差(cha)估計🐇值這一(yi)指🔴标的測量(liang)分析，提出了(le)測量這一指(zhi)标時标準表(biao)的zui少累㊙️計數(shù)字與基本誤(wu)差檢定時标(biāo)準表的zui少累(lèi)計數字要求(qiu)是不同的，前(qián)者應❌爲後者(zhě)的 10倍。

    一、問題的(de)提出

    原(yuán)國家計量檢(jiǎn)定規程 JJG596-1989《電子式電能(neng)表》中，關于标(biao)準偏差估計(jì)值的測量在(zai)🙇🏻規程第 17款規定： “在額定電壓(ya)、額定頻率和(he)标定電流下(xià)，對功率因數(shu)爲 1和 0.5（ L）兩個(ge)負載點分别(bie)做不少于 5次的相對(duì)誤差測量，然(ran)後按下式計(ji)算标準偏差(cha)估計🌈值 s（ %）。

    s=

    式(shì)中： n———對每(mei)個負載點進(jin)行重複測量(liàng)的次數， n≥5； γ———第 i次測量得出(chū)的相對誤差(cha)（ %）； γ———各(gè)次測量得出(chū)的相對誤差(chà)平均值（ %）。即：

    γ=

    計算(suan)标準偏差估(gū)計值時，要用(yòng)化整後的相(xiang)對誤差 γ（ %）來計算(suan)。 ”

    新規程(chéng) JJG596-1999《電子式(shi)電能表》對該(gai)款作了修改(gǎi)，将zui後一段 “計算标準(zhun)偏差估計值(zhi)時，要用化整(zhěng)後的相對誤(wu)差 r（ %）來計算。 ”删掉，也就是(shì)說計算标準(zhǔn)偏差估計值(zhi)時，不必對測(cè)量到的各次(ci)相對誤差 r（ %）化整(zhěng)，而直接代入(ru)上式計算，這(zhe)一改動是符(fú)合數據運算(suan)規則和微小(xiǎo)誤差取舍準(zhǔn)則的。但是，這(zhe)裏還忽略了(le)一個問題，那(na)就是标準表(biao)的累計脈沖(chong)數沒有另作(zuò)限定，還是使(shi)用了測定基(ji)✍️本誤差時對(dui)标準表🚶的累(lei)計脈✍️沖數的(de)限✉️定（見規程(chéng)的表 20），筆(bǐ)者認爲這一(yi)限定是不夠(gòu)的，不能滿足(zú)标準偏差估(gu)🔞計值這一指(zhǐ)标的測量要(yào)求。

    二、理(lǐ)論分析與數(shu)據比較

    計量器具特(tè)别是計量标(biāo)準，其标準偏(piān)差估計值是(shì)一個👈相對很(hěn)😍小的數值，一(yi)般爲其允許(xu)誤差（或擴展(zhǎn)不确🏃‍♀️定度）的(de) 1/5～ 1/10，規(gui)程的表 9和表 10中(zhong)規定了标準(zhun)電能表的标(biāo)準偏差估計(ji)值允許值爲(wei)其基本誤🚩差(chà)值的 1/10，安(an)裝式電能表(biǎo)的标準偏差(chà)估計值允許(xǔ)值爲其基🍓本(běn)誤差🐪值🙇🏻的 1/5。對這一指(zhǐ)标的測量所(suo)選用的計量(liang)标準和測量(liang)裝♍置，其标準(zhǔn)偏差估計值(zhí) s相對于(yú)被測計量器(qì)具的标準偏(pian)差估計值 s是可忽略(lue)的，一般 s應爲 s的(de) 1/3～ 1/10，否(fǒu)則測量出的(de)标準偏差估(gu)計值 s就(jiu)不能說是被(bèi)測對象的标(biao)準偏差估計(ji)值，而是标準(zhun)和被測兩者(zhě)之和，且标準(zhun)占了一大部(bu)分，這一點在(zài)規程的📱表 14中已作了(le)明确規定。另(ling)外，還應注意(yì)的是分辨力(lì)的問題，如果(guǒ)測量數據是(shì)從所選用的(de)計量标準獲(huò)得🔞，則其🐕分辨(bian)力至少應爲(wei)被測對象的(de)标準偏差估(gu)計✨值允許值(zhí)的 1/10，否則(zé)在被測對象(xiang)的标準偏差(cha)估計值允許(xǔ)值以内就🐉無(wu)法分辨。關于(yú)分辨力，一般(ban)對直流電工(gong)儀器來說取(qǔ)決于測量盤(pan)的個數，對模(mó)拟指示儀表(biǎo)取決于其分(fèn)度♍值，對數字(zi)式儀表取決(jue)于其顯示位(wei)數，對于電子(zǐ)式電能表則(ze)取決于所設(shè)定的累計脈(mo)沖數。

    通(tong)過以上分析(xi)可以看出，對(dui)計量器具或(huò)者計量标準(zhǔn)的标㊙️準偏差(chà)估計值的測(ce)量，所要求的(de)測量設備是(shi)很高的，對于(yu)電子式電能(néng)表标準偏差(chà)估計值的測(ce)量，還🍓應對标(biao)準表的累計(ji)數字作一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻規(gui)定，以滿足分(fèn)辨力的要求(qiu)，它要比測定(dìng)基本誤差時(shi)的累計數字(zì)要多得多。

    例如： 0.1級電子式電(diàn)能表規程規(guī)定的标準偏(piān)差估計值的(de)✉️允許值爲 0.01%，用 0.02級(ji)檢定裝置測(cè)量，裝置的标(biāo)準偏差允許(xu)值爲 0.002%，測(cè)定該表的标(biāo)準偏差估計(ji)值正常時應(ying)在 0.000%～ 0.010%範圍内，也就(jiu)是應爲十萬(wàn)分之幾，如果(guǒ)我們在标準(zhun)表🧡的累⭐計數(shu)字爲 10000（規(guī)程表 20規(guī)定的zui小值）的(de)條件下測定(ding)基本誤差和(he)标準偏差🔅估(gū)計值👌，這🚶‍♀️一累(lèi)計數字對于(yú)測定基本誤(wù)差是滿足要(yao)求的，但對于(yú)測定标準偏(pian)差估計值這(zhè)一指标就太(tai)少了。因爲假(jia)設重複測量(liàng)次數爲 6 次，在這種情(qing)況下的測量(liang)結果是 6次中标準表(biao)的累計數字(zì)都相等，則标(biāo)準偏差估計(jì)✍️值🐪爲 0.000%；其(qí)次爲 6次(cì)中标準表的(de)累計數字有(you) 5次相等(děng)，有一次比這(zhè) 5次多 1個或少 1個脈沖，我(wǒ)們用标準表(biao)的各次累計(jì)數字來計算(suàn)标準偏差估(gū)計🔴值。從理論(lun)上講，這種方(fāng)法是引用了(le)zui原👨‍❤️‍👨始的數據(jù)，應該😘是zui可🌈靠(kào)的，此時計算(suan)得到的标準(zhun)偏差估計😘值(zhí)爲 0.004%，也就(jiu)是說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個數在這(zhe)種情況下是(shì)根本得不到(dao)的！

    下面(miàn)列出在重複(fú)測量次數爲(wèi) 5次、 6次和 10次(ci)時，标準表的(de)累計數字與(yu)得到的除 0.000%外的zui小标(biāo)準偏差估計(ji)值（按 0.0001間(jian)隔化整）：

    從上表可以(yi)看出，增加重(zhong)複測量次數(shu)可以使獲得(dé)的非📱 0zui小(xiao)标準偏差估(gū)計值減小，但(dàn)其效果不大(dà)，解決的辦法(fa)隻♊能是增加(jiā)标準表的累(lèi)計數字，增加(jiā)的程度可定(ding)爲🎯測定基本(běn)誤差時标準(zhun)表的累計數(shu)字的 10倍(bei)，也就是一個(ge)十萬分之幾(ji)的指标是沒(mei)法在 10000個(ge)脈沖中較好(hǎo)的分辨出來(lai)，而在 100000個(gè)脈沖中可以(yi)較好地分辨(bian)出來。測定基(ji)本誤差和标(biao)準👉偏差估⚽計(jì)值指标時标(biāo)準表的累計(ji)數字應不少(shǎo)于下表要求(qiu)：

    在測定(dìng)電子式電能(néng)表的基本誤(wu)差時，對标準(zhǔn)的不确定度(dù)及标準和被(bei)檢的累計脈(mo)沖作了嚴格(gé)限定✨，這是⛱️符(fú)合微小誤差(cha)準則🏃‍♂️的。而電(dian)子式電能表(biao)标準偏差估(gu)計值這一指(zhǐ)标🌍的測量，隻(zhi)限定檢定裝(zhuang)置的标準偏(pian)差估計值是(shì)不夠的，對🛀🏻标(biāo)準表的㊙️累計(jì)數字也應作(zuò)一限定，無論(lun)采用哪種測(ce)定方法，所選(xuǎn)取的🔱設定值(zhí)應使标準表(biǎo)有足夠的累(lèi)計脈沖，以滿(mǎn)足分辨力的(de)要求，否則得(de)到的數據就(jiu)不可靠。

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