立式金屬罐檢定裝置技術(shù)報告

第8頁計量標準技術(shù)報告計量標準名稱立式金屬罐檢定裝置計量標準負責人建標單位名稱（公章）填寫日期目錄一、建立計量標準的目的…….(3)二、計量標準的工作原理….…….(3)三、計量標準器及主要配套設(shè)備……………….(4)四、計量標準的主要技術(shù)指標…….…………….(5)五、環(huán)境條件…..………….…….(5)六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖………(6)七、計量標準的重復(fù)性試驗…….………………(7)八、計量標準的穩(wěn)定性考核…….………………(8)九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定…….………………(9)十、檢定或校準結(jié)果的驗證……(10)十一、結(jié)論………….…….(11)十二、附加說明….………...…….(11)一、建立計量標準的目的隨著我市經(jīng)濟的快速發(fā)展，化工產(chǎn)業(yè)、石油工業(yè)等迅速崛起，企業(yè)在用的立式金屬罐數(shù)量不斷增多，它們的量值準確與否，直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)經(jīng)濟效益。為了保證量值傳遞的準確一致，特建立此項社會公用計量標準裝置，負責煙臺市范圍內(nèi)量值傳遞檢定。二、計量標準的工作原理及其組成立式金屬罐檢定裝置是用經(jīng)過修正的剛卷尺來測出全部計算金屬內(nèi)部空間體積所必須的幾何尺度數(shù)據(jù)，同時還要測量出金屬罐內(nèi)部所有能夠影響罐內(nèi)容積的零部件的體積和占據(jù)的高度范圍，然后通過計算編制出金屬罐的容積表。它主要是測深鋼卷尺，具導(dǎo)軌光學(xué)徑向測量儀，徑向偏差測量儀，拉力計，量油尺，水準儀等組成。三、計量標準器及主要配套設(shè)備計量標準器具名稱型號測量范圍不確定度或準確度等級或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準機構(gòu)檢定周期或復(fù)校間隔測深鋼卷尺30m（0~30）m2級徑向偏差測量儀CJ-1（0~300）mmMPE:±0.3mm光學(xué)徑向測量儀DJX-2（0~180）mmMPE:±2mm標準鋼卷尺100m（0~100）m2級標準鋼卷尺300m（0~300）mm2級主要配套設(shè)備管形測力計KL-10（0~100）N2級水準儀DS3（1~50）mMPE:±超聲波測厚儀TT110(0.8~300.0)mmMPE:±(1%H+0.1)mm四、計量標準的主要技術(shù)指標1.計量標準的測量范圍：（20~100000）m32.不確定度或準確度等級或最大允許誤差：U=(10-1)×10-4（k=2）五、環(huán)境條件序號項目要求實際情況結(jié)論1風力≤4級≤4級合格2相對濕度＜85%80%合格六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖上一級計量器具基準幾何測量法復(fù)現(xiàn)容量單位（20～100000）U基準幾何測量法復(fù)現(xiàn)容量單位（20～100000）U=(50-3.3)×10-5（k=2）省計量院直接比較法本單位計量器具油罐檢定標準裝置（20～100000油罐檢定標準裝置（20～100000）U=(10-1)×10-4（k=2）幾何測量法工作計量器具立式金屬罐立式金屬罐20~100m3U=0.3%（k=2）100~700m3U=0.2%（k=2）＞700m3U=0.1%（k=2）七、計量標準的測量重復(fù)性考核用本套計量標準對煙臺供銷石油公司一3000立方米立式金屬罐的容積進行了10次測量，得到數(shù)據(jù)如下：試驗時間測量值（m3）測量次數(shù)2010年1月21日2011年1月21日2012年1月21日2013年1月21日13098.1983098.1983098.1983098.19823098.1983098.1983098.1983098.19833098.1983098.1983098.1983098.19843098.1983098.1983098.1983098.19853098.1983098.1973098.1983098.19863098.1993098.1983098.1983098.19873098.1983098.1983098.1993098.19783098.1983098.1983098.1983098.19893098.1983098.1983098.1983098.198103098.1983098.1983098.1983098.1983098.19813098.19793098.19813098.19793.0×10-43.0×10-43.2×10-43.0×10-4結(jié)論符合要求符合要求符合要求符合要求備注試驗人員八、計量標準的穩(wěn)定性考核考核時間測量值（m3）測量次數(shù)2010年1月21日2011年1月21日2012年1月21日2013年1月21日13098.1983098.1983098.1983098.19823098.1983098.1983098.1983098.19833098.1983098.1983098.1983098.19843098.1983098.1983098.1983098.19853098.1983098.1973098.1983098.19863098.1993098.1983098.1993098.19873098.1983098.1983098.1983098.19783098.1983098.1983098.1983098.19893098.1983098.1983098.1983098.198103098.1983098.1983098.1983098.1983098.19813098.19793098.19813098.1979變化量︱yi－yi-1∣0.02.0×10-42.0×10-42.0×10-4允許變化量1×10-31×10-31×10-31×10-3結(jié)論符合要求符合要求符合要求符合要求考核人員九、測量不確定度評定1概述測量方法:依據(jù)JJG168-2005《立式金屬罐容量》。立式金屬罐容量是根據(jù)JJG168-2005《立式金屬罐容量》檢定規(guī)程進行檢定的。被檢定金屬罐可認為圓筒形罐體，它分為若干層,從下至上依次為第一圈板、第二圈板…，通過測量第一圈板基圓的圓周長，各圈板徑向偏差、各圈板高度及厚度，再考慮罐體的橢圓度、傾斜度和靜壓力的作用，然后進行換算從而得出不同高度所對應(yīng)容量。數(shù)學(xué)模型考慮各種因素對計量罐容量的影響則有：式中：―第圈板內(nèi)半徑；―第圈板高度；―第圈板周長；―罐第圈板容量；―罐的橢圓度引起的容量誤差；―罐的傾斜度引起的容量誤差；―罐的靜壓力修正值故罐的總?cè)萘繛榉讲詈蛡鞑ハ禂?shù)由基圓周長、徑向偏差、圈板厚度,可知容量的各種影響因素有則合成方差為：求偏導(dǎo)數(shù)后，得:故有：；；。同時考慮到各輸入量之間互不相關(guān)，故可得V的合成相對標準不確定度為：4標準不確定度一覽表標準不確定度匯總表相對標準不確定度不確定度來源相對標準不確定度值傳播系數(shù)合成相對標準不確定度分量·自由度基圓周長測量219.2徑向偏差測量271罐壁厚度測量254.7圈板高度測量0靜壓力修正值0罐的橢圓度150罐的傾斜度150得：,;5計算分量標準不確定度測量方法的不確定度5.1.1傾斜度引起的標準不確定度(B類)在計量立式罐時,將罐視為垂直水平面,實際上它存在一定傾斜角度。將罐視為垂直水平面時其體積：；若考慮罐體的傾斜角度，則其體積：式中―罐體的傾斜角；―基圓半徑；―高度；故引起容量的誤差為由于計量罐的傾斜角不得超過，考慮其概率分布為均勻分布，故傾斜度引起容量相對標準不確定度為:5.1.2橢圓度引起的標準不確定度(B類)在計量立式罐時,將罐視為圓筒形,實際上它存在一定橢圓度,將罐視為圓筒時,其體積：;若考慮罐體的橢圓度，則其體積：(其中a,b分別為橢圓的長短半軸),引起容量的誤差為。由于計量罐的橢圓度不得超過，考慮其概率分布為均勻分布，故橢圓度引起容量的相對標準不確定度為:5.2基圓周長測量的不確定度5.2.1標準器的檢定不確定度(B類)所用100m鋼卷尺的檢定證書,其不確定度,置信概率,故標準不確定度為:5.2.2重復(fù)測量的不確定度(A類)對基圓周長測量6次,其中最大與最小值之差為2mm采用極差法則為這樣周長測量的相對標準不確定度為(周長測量值為L=94312mm)則5.3徑向偏差測量的不確定度徑向偏差實際上也是各圈板半徑測量誤差,在立式罐的周圍不同地方測量徑向偏差72次,由此均勻性引起的標準偏差,因此標準不確定度A類為;5.4罐壁厚度測量的不確定度罐壁厚度測量用超聲波測厚儀,由于其允差,并作均勻分布,故標準不確定度為B類同時重復(fù)測量厚度6次,其中最大與最小值之差為0.1m這樣重復(fù)性的不確定度為由于測厚儀本身的分辯率，故存在著的不確定度，這樣厚度測量相對標準不確定度為:則5.5圈板高度測量的不確定度設(shè)罐內(nèi)儲液至第二圈板,第一、二圈板內(nèi)直徑,,為第二圈板厚度,第一、二圈板高,,測量誤差為,則;得因，故有本例測得，，，代入上式得，因此，圈板高度測量引起容量的不確定度可以忽略不計5.6靜壓力修正值的不確定度靜壓力修正值為式中—罐內(nèi)所注注液體平均密度;—基圓半徑;—罐體材料彈性模量;—罐壁平均厚度—罐內(nèi)液位高度令從以上計算結(jié)果可知，靜壓力修正值引起容量的的不確定度可以忽略不計。6合成標準不確定度從以上計算過程可得容量測量的估計方差為:故容量測量的合成標準不確定度為:7有效自由度7.1圓周長測量不確定度由于L是6次重復(fù)測量求出,故由于100m鋼卷尺檢定不確定度其可靠性約為10%，由，可得自由度，這樣的有效自由度：7.2徑向偏差測量不確定度由于是72次重復(fù)測量求出,故自由度，7.3罐壁厚度測量不確定度測厚儀檢定不確定度，其可靠性約為10%。故；厚度通過6次重復(fù)測量求出，故；測厚儀分辯率存在的不確定度,其可靠性約為10%。故。這樣的有效自由度：7.4罐體傾斜度的不確定度由于計量罐的傾斜角不得超過，估計其可靠性約為10%。故的自由度為:7.5罐體橢圓度的不確定度由于計量罐的橢圓度不得超過，估計其可靠性約為10%故的自由度為因此容量測量的有效自由度由下式計算8擴展不確定度為獲得置信概率的擴展不確定度,取自由度,根據(jù)t分布表有擴展不確定度為十、計量標準的測量不確度驗證利用該套標準裝置對國家大容量計量撫順檢定站檢定過的煙臺糧油