在(zai)線标定出(chū)廠水流量(liàng)計初探

 本文通(tong)過對國家(jiā)計量檢定(ding)規程 JJG596-1999《電子式電(dian)能表》（以下(xià)簡稱規程(chéng)）關于标準(zhǔn)偏差估計(jì)值這✏️一⭐指(zhi)标的測量(liàng)分析，提出(chu)了測量這(zhe)一指标時(shi)标準表的(de)zui少累計數(shu)♊字與基本(běn)誤差檢定(dìng)時标準表(biao)☔的zui少累計(jì)數字🌂要求(qiú)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(guī)程 JJG596-1989《電(diàn)子式電能(néng)表》中，關于(yú)标準偏差(chà)估計值的(de)測量在規(gui)㊙️程第 17款規定： “在額定(ding)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(hou)按下式計(ji)算标準偏(piān)差估計值(zhi)🔆 s（ %）。

    s=

    式中(zhōng)： n———對每(mei)個負載點(diǎn)進行重複(fu)測量的次(ci)數， n≥5； γ———第 i次測量得(de)出的相對(duì)誤差（ %）； γ———各次(ci)測量得出(chu)的相對誤(wu)差平均值(zhí)（ %）。即：

    γ=

    計算标(biāo)準偏差估(gū)計值時，要(yao)用化整後(hou)的相對誤(wu)差🐉 γ（ %）來計算(suan)。 ”

    新規(gui)程 JJG596-1999《電(dian)子式電能(néng)表》對該款(kuǎn)作了修改(gǎi)，将zui後一段(duan) “計算(suan)标準偏差(cha)估計值時(shí)，要用化整(zheng)後的相對(duì)誤差 r（ %）來計(ji)算。 ”删(shan)掉，也就是(shì)說計算标(biao)準偏差估(gū)計值時，不(bu)必對測㊙️量(liàng)💯到的各次(ci)⛱️相對誤差(chà) r（ %）化整，而直(zhí)接代入上(shang)式計算，這(zhe)一改動是(shi)符合數據(jù)運算規♻️則(zé)和微小誤(wù)差取舍準(zhǔn)則的。但是(shi)，這裏還忽(hū)💰略了一個(gè)💁問題，那就(jiù)是标準表(biao)的累計脈(mo)沖數沒有(yǒu)另作限定(dìng)，還是使用(yòng)了測定基(ji)本誤差時(shi)對标準表(biǎo)的累計脈(mò)✏️沖數的限(xiàn)定（見規程(cheng)的表 20），筆者認爲(wèi)這一限定(dìng)是不夠的(de)，不能滿足(zú)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(yǔ)數據比較(jiào)

    計量(liang)器具特别(bié)是計量标(biāo)準，其标準(zhǔn)偏差估計(jì)值是一個(ge)相對很小(xiǎo)的數值，一(yī)般爲其允(yǔn)許誤差（或(huo)擴展不确(que)定度）的 1/5～ 1/10，規(guī)程的表 9和表 10中規定(ding)了标準電(diàn)能表的标(biāo)準偏差估(gū)計值允許(xǔ)值⭐爲其基(ji)本誤👈差值(zhí)的 1/10，安(ān)裝式電能(néng)表的标準(zhǔn)偏差估計(ji)值允許值(zhí)爲其基本(běn)誤差值的(de) 1/5。對這(zhe)一指标的(de)測量所選(xuan)用的計量(liang)标準和測(ce)量裝置，其(qi)☂️标準⭐偏🔱差(cha)估計值 s相對于(yú)被測計量(liàng)器具的标(biāo)準偏差估(gū)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(néng)說是被測(ce)對象的标(biao)準偏差估(gū)計值，而是(shì)标準和被(bèi)測兩🈚者之(zhī)和，且标準(zhun)占了一大(dà)部分，這一(yī)點在規程(chéng)的表 14中已作了(le)明确規定(dìng)。另外，還應(yīng)注意的是(shì)分辨力的(de)⭐問題，如果(guǒ)💛測量數據(jù)是從所選(xuan)用的計量(liang)标準獲得(dé)，則其分辨(bian)力至少應(ying)爲被測對(dui)象的标準(zhun)偏差估計(jì)值允許值(zhí)的 1/10，否(fou)則在被測(cè)對象的标(biāo)準偏差估(gu)計值允許(xu)值以内就(jiù)無法分辨(biàn)。關于分辨(bian)力，一般對(duì)直流電工(gōng)儀器來‼️說(shuō)取🎯決于測(cè)量盤的個(gè)數，對模拟(nǐ)指示儀表(biao)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(neng)表則取決(jue)于所設定(dìng)的累計脈(mò)沖數。

    通過以上(shang)分析可以(yǐ)看出，對計(jì)量器具或(huò)者計量标(biao)準的标準(zhun)偏❓差估計(ji)值的測量(liang)，所要求的(de)測量設備(bei)是很高的(de)，對于電子(zi)⭐式電能表(biao)标準偏差(chà)估計值的(de)測量，還應(yīng)對标準表(biao)的累計數(shu)字作一規(gui)定，以滿足(zú)分辨力的(de)要求，它要(yao)✔️比測定基(jī)本誤差時(shí)的累計數(shu)字要多得(de)多。

    例(lì)如： 0.1級(jí)電子式電(diàn)能表規程(chéng)規定的标(biao)準偏差估(gu)計值的允(yǔn)許🧑🏾‍🤝‍🧑🏼值🌈爲 0.01%，用 0.02級檢定裝(zhuāng)置測量，裝(zhuang)置的标準(zhǔn)偏差允許(xǔ)值爲 0.002%，測定該表(biǎo)的标準偏(piān)差估計值(zhi)正常時應(ying)在 0.000%～ 0.010%範圍内(nèi)，也就是應(yīng)爲十萬分(fèn)之幾，如果(guo)我們在标(biāo)準表的累(lèi)計數🧑🏽‍🤝‍🧑🏻字爲(wei) 10000（規程(cheng)表 20規(guī)定的zui小值(zhi)）的條件下(xia)測定基本(ben)誤差和标(biāo)準偏差估(gu)計值，這一(yi)累計數字(zi)對于測定(ding)基本誤差(chà)是滿足要(yào)求的，但對(duì)于測定标(biāo)準偏差估(gu)計值這一(yī)指标就太(tai)少了。因爲(wei)假設重複(fú)測量次⭐數(shù)爲 6 次(ci)，在這種情(qing)況下的測(ce)量結果是(shi) 6次中(zhōng)标準表的(de)累計數字(zì)都相等，則(ze)标準偏差(cha)估計值爲(wèi) 0.000%；其次(cì)爲 6次(ci)中标準表(biao)的累計數(shu)字有 5次相等，有(yǒu)一次比這(zhè) 5次多(duo) 1個或(huo)少 1個(ge)脈沖，我們(men)用标準表(biǎo)的各次累(lei)計數字來(lai)計算标準(zhǔn)偏差估計(jì)值。從理論(lùn)上講，這種(zhǒng)方法是引(yǐn)用了zui原始(shǐ)的數據，應(ying)該是zui可🔞靠(kao)的，此時計(ji)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(zhǒng)情況下是(shì)根本得不(bú)到的！

    下面列出(chū)在重複測(ce)量次數爲(wei) 5次、 6次和 10次時，标(biāo)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(jiān)隔化整）：

    從上表(biao)可以看出(chu)，增加重複(fú)測量次數(shù)可以使獲(huo)得的♍非 0zui小标準(zhǔn)偏差估計(ji)值減小，但(dàn)其效果不(bu)大，解決的(de)辦法隻能(neng)是增加标(biāo)準表的累(lei)計數字，增(zēng)加的程度(du)可定爲測(cè)定基本誤(wu)差時标準(zhun)表的累計(jì)數字的 10倍，也就(jiu)是一個十(shí)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(lái)，而在 100000個脈沖中(zhong)可以較好(hao)地分辨出(chū)來。測定基(ji)本誤差和(he)标準偏差(chà)估計值指(zhǐ)标時标準(zhǔn)表的累計(ji)數字應不(bu)🐆少于下表(biao)要求：

    在測定電(diàn)子式電能(néng)表的基本(běn)誤差時，對(dui)标準的不(bu)确定度及(ji)🈚标💔準和被(bei)檢的累計(ji)脈沖作了(le)嚴格限定(ding)，這是符合(hé)微小💁誤差(chà)準則的。而(er)電子式電(diàn)能表标準(zhun)偏差估計(jì)值這一指(zhi)标的測量(liang)✌️，隻限定檢(jian)定裝置的(de)🆚标準偏差(chà)估計值是(shi)不夠的，對(dui)标準表的(de)累計數字(zì)💚也應作一(yi)限🏃🏻‍♂️定，無論(lun)采用哪種(zhong)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(chòng)，以滿足分(fèn)辨力的要(yao)求，否則得(de)到的數據(ju)就不可靠(kao)。

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