在(zài)線标定出(chū)廠水流量(liàng)計初探

 本文通(tōng)過對國家(jiā)計量檢定(dìng)規程 JJG596-1999《電子式電(dian)能表》（以下(xià)簡稱規程(cheng)）關于标準(zhun)偏差估計(ji)值這一指(zhǐ)标的測量(liàng)分析，提出(chu)了測量這(zhe)一指标時(shí)标準表的(de)zui少累計數(shu)字與基本(ben)誤差檢定(ding)時标準表(biao)的zui少累計(ji)數字💋要求(qiu)是🤞不同的(de)，前者應爲(wei)後者的 10倍。

    一、問題的(de)提出

    原國家計(jì)量檢定規(gui)程 JJG596-1989《電(dian)子式電能(néng)表》中，關于(yú)标準偏差(cha)估計值的(de)測量在✔️規(guī)程第 17款規定： “在額定(dìng)電壓、額定(ding)頻率和标(biao)定電流下(xià)，對功率因(yin)數爲 1和 0.5（ L）兩個負(fu)載點分别(bie)做不少于(yú) 5次的(de)相對誤差(cha)測量，然後(hòu)按下式計(ji)算标準偏(pian)差估計值(zhí) s（ %）。

    s=

    式中(zhong)： n———對每(měi)個負載點(diǎn)進行重複(fú)測量的次(cì)數， n≥5； γ———第 i次測量得(dé)出的相對(duì)誤差（ %）； γ———各次(ci)測量得出(chū)的相對誤(wù)差平均值(zhí)（ %）。即：

    γ=

    計算标(biao)準偏差估(gu)計值時，要(yao)用化整後(hou)的相對誤(wu)差 γ（ %）來計算(suàn)。 ”

    新規(gui)程 JJG596-1999《電(diàn)子式電能(néng)表》對該款(kuan)作了修改(gai)，将zui後一段(duan) “計算(suàn)标準偏差(chà)估計值時(shí)，要用化整(zhěng)後的相對(duì)誤差😘 r（ %）來計(jì)算。 ”删(shān)掉，也就是(shì)說計算标(biao)準偏差估(gū)計值時，不(bu)必對測量(liang)到的各次(cì)相對誤差(cha) r（ %）化整，而直(zhi)接代入上(shàng)式計算，這(zhè)一改動是(shì)符合數據(jù)運算規則(ze)和微小誤(wù)差取舍準(zhǔn)則的。但是(shì)，這裏還忽(hu)🏃🏻略了一個(ge)問題，那就(jiu)是标準表(biao)的累計脈(mò)沖數沒有(yǒu)另作限🥵定(dìng)，還是使用(yong)了測定基(ji)本誤差時(shí)對标準表(biao)的累計脈(mo)🔴沖數的限(xian)定（見規程(cheng)🐆的表 20），筆者認爲(wei)這一限定(dìng)是不夠的(de)，不能滿足(zu)标準偏差(chà)估計值這(zhè)一指标的(de)測量要求(qiú)。

    二、理(li)論分析與(yu)數據比較(jiao)

    計量(liàng)器具特别(bié)是計量标(biao)準，其标準(zhǔn)偏差估計(jì)值是一個(gè)相💞對很小(xiao)的數值，一(yi)般爲其允(yun)許誤差（或(huo)擴展不确(que)定度）的 1/5～ 1/10，規(gui)程的表 9和表 10中規定(dìng)了标準電(diàn)能表的标(biao)準偏差估(gu)計值允許(xǔ)值爲其基(jī)本誤差值(zhí)的 1/10，安(an)裝式電能(neng)表的标準(zhǔn)偏差估計(jì)值允許值(zhí)爲其基🈚本(běn)👨‍❤️‍👨誤💜差值💯的(de) 1/5。對這(zhè)一指标的(de)測量所選(xuǎn)用的計量(liang)标準和測(cè)量裝🔅置，其(qí)标✔️準偏差(cha)估計值 s相對于(yú)被測計量(liang)器具的标(biāo)準偏差估(gu)計值 s是可忽略(lue)的，一般 s應爲 s的 1/3～ 1/10，否則(ze)測量出的(de)标準偏差(cha)估計值 s就不能(neng)說是被測(cè)對象的标(biao)準偏差估(gu)計值，而是(shì)标準和😍被(bèi)🏃測兩者之(zhi)和，且标準(zhǔn)占了一大(da)部分，這一(yi)點✨在規程(cheng)的表 14中已作了(le)明确規定(ding)。另外，還應(yīng)注意的是(shi)分辨力的(de)♈問題，如果(guo)測量數據(ju)是從所選(xuǎn)用的計量(liang)标準獲得(de)，則其分辨(bian)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻力至少應(yīng)爲被測對(duì)象的标準(zhun)偏差估計(ji)值允許值(zhi)的 1/10，否(fǒu)則在被測(cè)對象的标(biao)準偏差估(gū)計值允許(xǔ)值以内就(jiù)無🐆法分辨(biàn)👉。關于分辨(biàn)力，一般對(dui)直流電工(gong)儀器來說(shuō)取決于測(ce)量盤的個(ge)數，對模拟(ni)指示儀表(biǎo)取決于其(qí)分度🚶‍♀️值，對(dui)數字式儀(yí)表取決于(yu)其顯示位(wèi)數，對于電(dian)子式電⭐能(néng)表則取❓決(jue)于所設定(ding)的累計脈(mo)沖數。

    通過以上(shàng)分析可以(yi)看出，對計(jì)量器具或(huo)者計量标(biāo)準的标準(zhun)偏差估計(ji)值的測量(liang)，所要求的(de)測量設備(bèi)是很✍️高的(de)，對于電子(zi)式電🐅能表(biao)标準偏差(cha)估計值的(de)測量，還應(ying)對标準表(biao)的累計數(shù)字作一規(guī)定，以滿足(zú)分辨力的(de)要求，它要(yao)比測定基(ji)本誤差時(shí)的累計數(shù)字要多得(dé)多。

    例(li)如： 0.1級(jí)電子式電(dian)能表規程(chéng)規定的标(biāo)準偏差估(gu)計值的‼️允(yun)許🐉值爲 0.01%，用 0.02級檢定裝(zhuang)置測量，裝(zhuāng)置的标準(zhǔn)偏差允許(xu)值爲 0.002%，測定該表(biao)的标準偏(piān)差估計值(zhí)正常時應(ying)在 0.000%～ 0.010%範圍内(nèi)，也就是應(yīng)爲十萬分(fen)之幾，如果(guo)我們在标(biao)準表的累(lei)計數字爲(wèi) 10000（規程(cheng)表 20規(gui)定的zui小值(zhí)）的條件下(xià)測定基本(ben)誤差和标(biao)準偏差估(gu)計值，這一(yī)累計數字(zi)對于測定(dìng)基本誤差(cha)是滿足❌要(yào)求的，但🔱對(duì)于測定标(biao)準偏差估(gu)計值這一(yi)指标就太(tài)少了。因爲(wèi)假設重複(fu)測量次⭐數(shu)爲 6 次(ci)，在這種情(qíng)況下的測(ce)量結果是(shi) 6次中(zhōng)标準表的(de)累計數字(zi)都相等，則(zé)标準偏差(chà)估計值爲(wei) 0.000%；其次(cì)爲 6次(cì)中标準表(biao)的累計數(shu)字有 5次相等，有(you)一次比這(zhè) 5次多(duō) 1個或(huò)少 1個(ge)脈沖，我們(men)用标準表(biǎo)的各次累(lei)計數字來(lái)計算标準(zhǔn)偏差估計(jì)值。從理論(lùn)上講，這種(zhong)方法是引(yin)用了zui原始(shǐ)的數據，應(yīng)該是zui可靠(kào)的，此時計(jì)算得到的(de)标準偏差(chà)估計值爲(wei) 0.004%，也就(jiù)是說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個(gè)數在這種(zhong)情況下是(shì)根本得不(bú)到的！

    下面列出(chū)在重複測(cè)量次數爲(wèi) 5次、 6次和 10次時，标(biao)準表的累(lèi)計數字與(yǔ)得到的除(chu) 0.000%外的(de)zui小标準偏(piān)差估計值(zhi)（按 0.0001間(jian)隔化整）：

    從上表(biao)可以看出(chū)，增加重複(fú)測量次數(shu)可以使獲(huò)得的非 0zui小标準(zhǔn)偏差估計(ji)值減小，但(dan)其效果不(bu)大，解決的(de)辦❌法隻能(néng)🔞是增加标(biāo)準表的累(lei)計數字，增(zeng)加的程度(dù)可定爲測(ce)定基本📐誤(wù)差時标準(zhun)表的累計(jì)數字的 10倍，也就(jiu)是一個十(shi)萬分之幾(jǐ)的指标是(shi)沒法在 10000個脈沖(chong)中較好的(de)分辨出來(lai)，而在 100000個脈沖中(zhong)可以較好(hǎo)地分辨出(chu)來。測定基(ji)本誤差和(hé)标準偏差(chà)💛估計值指(zhi)标時标準(zhun)表的累計(ji)數字應不(bu)⛱️少于下表(biǎo)要求：

    在測定電(diàn)子式電能(néng)表的基本(ben)誤差時，對(dui)标準的不(bu)确定度及(jí)💁标✉️準和被(bèi)檢的累計(ji)脈沖作了(le)嚴格限定(ding)，這是符合(hé)🌍微小誤差(cha)準則💔的。而(ér)電子式電(dian)能表标準(zhǔn)偏差估計(ji)值這一指(zhi)标的測量(liang)，隻限定檢(jian)定裝置的(de)标準偏差(cha)👈估計值是(shi)不夠的，對(dui)标準表的(de)累計數字(zi)也應作一(yī)限定，無論(lùn)采用哪種(zhǒng)測定方🏃🏻‍♂️法(fǎ)，所選取的(de)設定值應(yīng)使标準表(biǎo)有足夠的(de)累計脈沖(chong)，以滿足分(fèn)辨力的要(yào)求，否則💁得(de)到的數據(jù)就不可靠(kào)。

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