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摘要：主要介绍了测量不确定度的概念，简单介绍加热炉正平衡测试法的测试原理和要求。详细分析了影响加热炉热效率正平衡测试法的不确定度因素，并且给出了不确定度的分析过程和计算方法，利用实际监测数据计算了一台加热炉正平衡测试法的测量不确定度。根据计算结果可以看出正平衡法测试加热炉热效率的主要影响因素为介质流量，因此在实际测试过程中应考虑采用提高测量仪器精度和完善现场测试条件的方法来降低此不确定度分量。
关键词：加热炉；热效率；正平衡法；不确定度
引言
近年来由于采用混油输送方式管道储运公司运行的加热炉逐年减少，但是加热炉依然是管道储运的重要设备，也是输油站的主要耗能设备。为了更好的节约能源，对运行的加热炉进行节能监测，并分析影响热效率各个因素是十分必要的，监测结果的准确性对于分析是至关重要的。如果检测报告只有数据的计算结果而没有变化范围的说明，就无法确定这些数据的可信度和测试结果的可靠程度。
1.不确定度的概念［1］
测量过程中的随机效应及系统效应均会导致测量存在误差，测量的目的是准确获得被测量的量值。因此在报告测量结果时，必须给出被测量的量值及相应信息，相应信息是指测量结果的可信程度。
通常的节能监测报告只有数据的计算结果而没有变化范围的说明，由于存在各种不确定因数，在测试过程中所得到的测试数据只是被测真值的一个近似值，所以无法确定这些数据的可信度。只有测量数据附带有不确定度的说明才是有意义的。测试中存在各种不确定因素，文中对加热炉热正平衡法效率测试结果进行了不确定度分析，以考察测试结果的可靠程度。
2.加热炉热效率正平衡的测试原理
正平衡计算方法是在同一时间内加热炉有效输出热量与供给能量的比值，在可以忽略被加热介质带入加热炉的热量从输入到输出过程所产生的能量损失时，加热炉热效率为同一时间内加热炉的被加热介质输出热量与输入热量之差与供给能量的比值。
测试内容、燃料取样、外表面温度和计算方法按照SY/T 6381-2008《加热炉热工测定》中对燃油加热炉正平衡测试法的要求进行。使用的仪器有超声波流量计1.0级，标准水银温度计±0.1℃，高精度压力表0.4级，所有仪器仪表准确度等级符合要求，检测用仪器均经计量检定合格并在有效期内，并具有法定计量部门出具的检定合格证。 [2]
2.1被加热介质的有效输入热量[3]：
3.测量不确定度的分析与计算
3.1测量不确定度的评定
不确定度是表征合理的赋予被测量之值的分散性与测量结果相联系的参数。不确定度评定分为A类和B类，用统计分析的方法来评定标准不确定度，实验室测定的重复性不确定度可以用来计算与重复性有关的合成标准不确定度，即A类不确定度；用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度，称为不确定度B类评定。[4]
用来计算与重复性的标准偏差的计算公式[5]为：
从公式（5）可以看出，影响加热炉热效率的不确定分量有被加热介质进出口的温度，和流量，燃料油的温度和燃料油的流量。
由文献[1]中合成标准不确定计算公式可得公式如下：
3.2不确定度的计算
以某输油站1#燃油加热炉为例，该加热炉额定热负荷为2500 kW；设计效率为90%，测试过程中加热炉正常运行，在相同的测试程序、相同的操作者、相同的测量仪器和相同的测量条件下对该加热炉进行了十次重复的测试，测试数据和计算结果见表1。
3.2.1被加热介质出炉温度引起的测量不确定度
3.2.4被加热介质质量流量引起的测量不确定度
4.结论
根据计算的标准不确定度的数值大小可以看出正平衡法测试加热炉热效率的主要影响因素为介质流量，因此为了提高测量的准确度应降低介质流量的测量不确定度。在实际测试过程中应考虑采用提高测量仪器精度和改善现场测试条件等方法来降低介质流量的标准不确定度。
通过测试全面了解加热炉正平衡测试法的不确定度来源，计算了不确定度的分量、标准不确定度以及拓展不确定度，该方法可以用于加热炉热效率正平衡测试法的测量不确定度计算。
参考文献：
[1]耿维明.测量误差与不确定度评定[M].北京：中国质检出版社，2011.
[2]SY/T 6381-2008 加热炉热工测定[S]
[3]GB/T 15319-1994 火焰加热炉节能监测方法[S]
[4]岳香梅 王纪龙 测量标准不确定度的A类与B类评定[J] 山西大同大学学报，2007（23）：28-30
[5]JJF 1059.1—2012，测量不确定度评定与表示[S].
论文作者:陈琪1,王汉刚2,何振3
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/19
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