立式金属罐检定装置技术报告
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扩展不确定度 为
十、计量标准的测量不确度验证
利用该套标准装置对国家大容量计量抚顺检定站检定过的烟台粮油储运公司油库8#罐进行比对结果如下:
总体积:抚顺站测得3166.3648m3,烟台市计量所测得3166.3646m3,青岛市计量所测得3166.3647m3。
平均值为3166.3647m3。
符合立式金属检定装置的要求。此装置的总不确定度得到了验证。
5.6 静压力修正值的不确定度
静压力修正值为
式中 —罐内所注注液体平均密度 ; —基圆半径 ; —罐体材料弹性模量 ;
—罐壁平均厚度 —罐内液位高度
令
从以上计算结果可知,静压力修正值引起容量的的不确定度可以忽略不计。
6 合成标准不确定度
从以上计算过程可得容量测量的估计方差为:
故容量测量的合成标准不确定度为:
符合要求
符合要求
备注
试验人员
八、计量标准的稳定性考核
考核时间
测量值(m3)
测量次数
2010年
1月21日
2011年
1月21日
2012年
1月21日
2013年
1月21日
1
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计量标准技术报告
计 量 标 准 名 称立式金属罐检定装置
计 量 标 准 负责人
建标单位名称(公章)
填 写 日 期
一、建立计量标准的目的……………………………………. ( 3 )
二、计量标准的工作原理….…………………………………….( 3 )
三、计量标准器及主要配套设备……………………………….( 4 )
由于计量罐的倾斜角不得超过 ,考虑其概率分布为均匀分布,故倾斜度引起容量相对标准不确定度为:
5.1.2 椭圆度引起的标准不确定度(B类)
在计量立式罐时,将罐视为圆筒形,实际上它存在一定椭圆度,将罐视为圆筒时,其体积: ;若考虑罐体的椭圆度,则其体积: (其中a,b分别为椭圆的长短半轴) ,引起容量的误差为 。由于计量罐的椭圆度不得超过 ,考虑其概率分布为均匀分布,故椭圆度引起容量的相对标准不确定度为:
十一、结论
该立式金属罐检定装置符合《JJG168-2005立式金属罐容量检定规程》要求,可开展对立式金属罐的容量检定工作。
十二、附加说明
1.JJG168-2005立式金属罐容量检定规程
2.立式金属罐容积检定装置操作程序
5.2 基圆周长测量的不确定度
5.2.1 标准器的检定不确定度(B类)
所用100m钢卷尺的检定证书,其不确定度 ,置信概率 ,故标准不确定度为:
5.2.2 重复测量的不确定度(A类)
对基圆周长测量6次,其中最大与最小值之差为2mm采用极差法则为
这样周长测量的相对标准不确定度为(周长测量值为L=94312mm)
求偏导数后,得:
故有: ; ; 。同时考虑到各输入量之间互不相关,故可得V的合成相对标准不确定度为:
4 标准不确定度一览表
标准不确定度汇总表
相对标准不确定度
不确定度来源
相对标准不确定度值
传播系数
合成相对标准不确定度分量
·
自由度
基圆周长测量
2
19.2
径向偏差测量
2
71
罐壁厚度测量
2
54.7
圈板高度测量
则
5.3 径向误差,在立式罐的周围不同地方测量径向偏差72次,由此均匀性引起的标准偏差,因此标准不确定度A类为
;
5.4 罐壁厚度测量的不确定度
罐壁厚度测量用超声波测厚仪,由于其允差 ,并作均匀分布,故标准不确定度为B类
同时重复测量厚度6次,其中最大与最小值之差为0.1m这样重复性的不确定度为
三、计量标准器及主要配套设备
计
量
标
准
器
具
名称
型号
测量
范围
不确定度或准确度等级或最大允许误差
制造厂及出厂编号
检定或校准机构
检定周期或复校间隔
测深钢卷尺
30m
(0~30)m
2级
径向偏差测量仪
CJ-1
(0~300)mm
MPE:±0.3mm
光学径向测量仪
DJX-2
(0~180)mm
MPE:±2mm
标准钢卷尺
7.4 罐体倾斜度的不确定度
由于计量罐的倾斜角不得超过 ,估计其可靠性约为10%。
故 的自由度为:
7.5 罐体椭圆度的不确定度
由于计量罐的椭圆度不得超过 ,估计其可靠性约为10%
故 的自由度为
因此容量测量的有效自由度 由下式计算
8 扩展不确定度
为获得置信概率 的扩展不确定度,取自由度 ,根据t分布表有
2.0×10-4
2.0×10-4
2.0×10-4
允许变化量
1×10-3
1×10-3
1×10-3
1×10-3
结论
符合要求
符合要求
符合要求
符合要求
考核人员
九、测量不确定度评定
1概述
测量方法:依据JJG168-2005《立式金属罐容量》。
立式金属罐容量是根据JJG168-2005《立式金属罐容量》检定规程进行检定的。被检定金属罐可认为圆筒形罐体,它分为若干层,从下至上依次为第一圈板、第二圈板…,通过测量第一圈板基圆的圆周长,各圈板径向偏差、各圈板高度及厚度,再考虑罐体的椭圆度、倾斜度和静压力的作用,然后进行换算从而得出不同高度所对应容量 。
四、计量标准的主要技术指标…….…………………………….( 5 )
五、环境条件…..………….…………………………………….( 5 )
六、计量标准的量值溯源和传递框图…….....…………………( 6 )
七、计量标准的重复性试验…….………………………………( 7 )
八、计量标准的稳定性考核…….………………………………( 8 )
2.不确定度或准确度等级或最大允许误差:U=(10-1)×10-4(k=2)
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
风力
≤4级
≤4级
合格
2
相对湿度
<85%
80%
合格
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上一级计量器具
直接比较法
本单位计量器具
几何测量法
工作计量器具
七、计量标准的测量重复性考核
用本套计量标准对烟台供销石油公司一3000立方米立式金属罐的容积进行了10次测量,得到数据如下:
100m
(0~100)m
2级
标准钢卷尺
300m
(0~300)mm
2级
主
要
配
套
设
备
管形测力计
KL-10
(0~100)N
2级
水准仪
DS3
(1~50)m
MPE:±
超声波测厚仪
TT110
(0.8~300.0)mm
MPE:
±(1%H+0.1)mm
四、计量标准的主要技术指标
1.计量标准的测量范围:(20~100000)m3
随着我市经济的快速发展,化工产业、石油工业等迅速崛起,企业在用的立式金属罐数量不断增多,它们的量值准确与否,直接影响到产品质量和企业经济效益。为了保证量值传递的准确一致,特建立此项社会公用计量标准装置,负责烟台市范围内量值传递检定。
二、计量标准的工作原理及其组成
立式金属罐检定装置是用经过修正的刚卷尺来测出全部计算金属内部空间体积所必须的几何尺度数据,同时还要测量出金属罐内部所有能够影响罐内容积的零部件的体积和占据的高度范围,然后通过计算编制出金属罐的容积表。它主要是测深钢卷尺,具导轨光学径向测量仪,径向偏差测量仪,拉力计,量油尺,水准仪等组成。
试验时间
测量值(m³)
测量次数
2010年
1月21日
2011年
1月21日
2012年
1月21日
2013年
1月21日
1
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2
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3098.198
3
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3098.198
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九、检定或校准结果的测量不确定度评定…….………………( 9 )
十、检定或校准结果的验证……………………………………( 10 )
十一、结论........………….…………………………………….( 11 )
十二、附加说明….………...…………………………………….( 11 )
一、建立计量标准的目的
2数学模型
考虑各种因素对计量罐容量的影响则有:
式中: ―第 圈板内半径; ―第 圈板高度; ―第 圈板周长; ―罐第 圈板容量;
―罐的椭圆度引起的容量误差; ―罐的倾斜度引起的容量误差;