潍坊港华燃气有限公司 山东潍坊 261061 潍坊市计量测试所 山东潍坊 261061
摘要：差压式液位计广泛应用于石油、化工、冶金、电力、食品、造纸、医药、纺织等工业生产过程检测控制系统中，检测液体差压、表压、绝压，以及开口或密闭容器内液体的液位,属于贸易结算、安全生产类的计量仪表，是我国计量法规定的依法管理计量器具，在安装使用前必须进行检定/校准。为了确保量值传递工作的准确、迅速、方便，确保企事业单位所用差压液位计计量的准确、可靠，促进产品质量的提高，维护国家和人民的利益。有必要确保差压液位计示值的准确，本文将对各种影响差压液位计示值的因素进行不确定度分析，进而对差压液位计的示值误差进行测量不确定度进行评价。
关键词：差压式液位计、重复性、测量不确定度
1、概述：
1.1、测量依据：JJG971－2002《液位计检定规程》【1】
GB/T27418-2017 《测量不确定度评定与表示》【2】。
1.2、环境条件：温度：22.5℃、相对湿度：49％。
1.3、测量标准： 液位计水箱检定装置
（0～2000）mm、最大允许误差±0.35mm
1.4、被测对象：（0～1500）mm、0.5级差压液位计。
1.5、计量标准的工作原理：液位计检定装置工作前，首先要对主水箱注水。根据被检液位计类型选择连接标准水箱位置．读取水箱和被检液位计的零位差．依据检定规程进行检定。正行程检定：轻轻打开水箱正行程检定控制阀，进行逐点控制并读数，使检定点均匀分布在被检液位计整个测量范围内．直至液位升到测量上限，关闭节门。反行程检定：轻轻打开专用管路的排水阀门，使液位慢慢下降，逐点控制并读数，完成液位计的示值检定过程。
1.6、计量标准的组成：1.主水箱；2.专用管路连接部分；3.标准计量仪器配置（检定水箱高度2m以内的液位计，使用钢直尺作为计量标准仪器。用于检定远传式液位计使用数字多用表，绝缘电阻表及用于做耐压试验用的“耐压力试验装置”等）组成。
1.7、测量方法：通过升高水位和降低水位两个环节，将被测点液位计在各个检定点与钢直尺读数比较，逐点读取被检液位计示值，此时被检液位计指示值与钢直尺读数示值之差为被检液位计示值误差。
1.8、评定结果使用：符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度评定结果。
2、数学模型：
δ＝L被－L标
式中：L被——被检液位计在被测点上的示值。
L标——钢直尺读取示值。
3、输入量的标准不确定度评定：
3.1、输入量的标准不确定度的评定：
(1)、被检液位计的测量重复性
输入量L被的标准不确定度的来源主要是被检液位计的测量重复性，可通过连续测量得到测量列，采用A类方法评定，对一块（0～1500）mm、0.5级差压液位计在750mm检测点做12次重复测量所得数据如表1所示：
二次测量平均值实验标准差的。
(2)、数值修约导致的不确定度：
在对液位计进行计量检定时，判断液位计是否合格应以修约后的数据为准，因此，数值修约会产生不确定度，评定需考虑此不确定度分量。根据JJG971—2002,小数点后保留的位数应以舍入误差小于液位计最大允许误差的～ 为限。按照规程这里要检定测量精度为0.5级差压液位计,则区间半宽度为 ,在此区间服从均匀分布包含因子，则不确定度为
3.2、输入量的标准不确定度U（L标）的评定
(1)、液位计水箱检定装置液位测量引入的不确定度：
该不确定度是来源是液位计水箱检定装置液位测量，测量的最大允许误差为，采用B类方法进行评定，则区间半宽度为，遵从均匀分布，包含因子，则不确定度为
(2)、钢直尺对人眼分辨率引入的不确定度：
该不确定度是由液位测量时钢直尺对人眼分辨率引入的，钢直尺分辨率为，采用B类方法进行评定，则区间半宽度为，遵从均匀分布，包含因子，则不确定度为
4、合成标准不确定度评定：
4.1灵敏系数：C1＝1
C2＝－1
4.2、标准不确定度一览表如表3所示：
表2标准不确定度
分量来源U（Xi）Ci×U（Xi）
重复性0.074mm10.074mm
数值修约导致0.2165mm-10.2165mm
液位计检定装置0.202mm-10.202mm
钢直尺对人眼分辨率0.0144mm-10.0144mm
4.3、合成标准不确定度的计算：
各不确定度分量彼此独立，所以合成不确定度为：
5.扩展不确定度评定：
取k＝2则扩展不确定度可表示为
参考文献：
[1]《液位计检定规程》JJG971－2002.
[2]《测量不确定度评定与表示》2017 GB/T27418-2017 [3] CNAS-CL06.量值溯源要求
论文作者:刘海波, 赵军, 田吉礼,,刘萍
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/29
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