在線标(biāo)定出廠(chǎng)水流量(liàng)計初探(tàn)

 本(ben)文通過(guò)對國家(jia)計量檢(jian)定規程(cheng) JJG596-1999《電(dian)子式電(dian)能表》（以(yǐ)下簡稱(cheng)規程）關(guān)于标準(zhun)偏差估(gū)計值這(zhè)一⁉️指标(biao)💯的測量(liàng)分析，提(tí)出了測(cè)量這一(yī)指标時(shí)标準表(biao)的zui少累(lèi)計數🈲字(zì)與基本(běn)誤差檢(jian)定時标(biāo)準表的(de)zui少累計(ji)數字要(yào)求是不(bú)同的🐪，前(qián)者應🙇‍♀️爲(wei)後者的(de) 10倍(bèi)。

    一(yi)、問題的(de)提出

    原國(guó)家計量(liàng)檢定規(gui)程 JJG596-1989《電子式(shi)電能表(biǎo)》中，關于(yú)标準偏(piān)差估計(ji)值的測(cè)量在規(gui)程第 17款規(gui)定： “在額定(dìng)電壓、額(é)定頻率(lǜ)和标定(dìng)電流下(xia)，對功率(lü)因數爲(wei) 1和(he) 0.5（ L）兩個(ge)負載點(diǎn)分别做(zuò)不少于(yu) 5次(cì)的相對(duì)誤差測(cè)量，然後(hòu)按下式(shi)計算标(biao)準偏差(chà)估計值(zhí) s（ %）。

    s=

    式中： n———對每(měi)個負載(zai)點進行(háng)重複測(cè)量的次(ci)數， n≥5； γ———第(di) i次(cì)測量得(de)出的相(xiang)對誤差(cha)（ %）； γ———各次(cì)測量得(dé)出的相(xiàng)對誤差(cha)平均值(zhí)（ %）。即(ji)：

    γ=

    計(ji)算标準(zhun)偏差估(gū)計值時(shi)，要用化(huà)整後的(de)相對誤(wù)差 γ（ %）來(lái)計算。 ”

    新規(gui)程 JJG596-1999《電子式(shì)電能表(biǎo)》對該款(kuǎn)作了修(xiu)改，将zui後(hou)一段 “計算(suan)标準偏(piān)差估計(ji)值時，要(yao)用化整(zhěng)後的相(xiàng)對誤差(chà) r（ %）來計(ji)算。 ”删掉，也(yě)就是說(shuō)計算标(biāo)準偏差(chà)估計值(zhí)時，不必(bi)對測量(liang)到的各(gè)🍉次相對(dui)誤差 r（ %）化整，而(ér)直接代(dài)入上式(shi)計算，這(zhe)一改動(dong)是符合(hé)數據運(yùn)算規則(zé)和微小(xiao)誤差取(qǔ)舍準則(zé)的。但是(shi)，這裏還(hai)忽💞略了(le)一個問(wen)題，那就(jiù)是标準(zhǔn)表的累(lèi)計脈沖(chong)數沒有(you)☎️另作限(xiàn)定，還是(shi)使用了(le)測定基(ji)本誤差(cha)時對标(biao)準表的(de)累計脈(mo)沖數的(de)限🏃🏻定（見(jiàn)規程的(de)表 20），筆者認(ren)爲這一(yī)限定是(shi)不夠的(de)，不能滿(man)足标準(zhǔn)偏差🔴估(gu)計值這(zhe)🍉一指标(biāo)的測量(liang)要求。

    二、理(li)論分析(xī)與數據(ju)比較

    計量(liang)器具特(te)别是計(jì)量标準(zhun)，其标準(zhun)偏差估(gu)計值是(shi)一‼️個相(xiàng)對很小(xiǎo)的數值(zhi)，一般爲(wei)其允許(xu)誤差（或(huo)擴展🔱不(bú)确定度(du)）的 1/5～ 1/10，規(gui)程的表(biao) 9和(hé)表 10中規定(dìng)了标準(zhun)電能表(biao)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值爲(wèi)🧡其基本(ben)誤🤞差值(zhí)的 1/10，安裝式(shi)電能表(biao)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yun)許值爲(wèi)其基本(ben)誤🔆差🚶值(zhi)的 1/5。對這一(yi)指标的(de)測量所(suo)選用的(de)計量标(biāo)準和測(ce)量裝置(zhì)，其标準(zhǔn)偏差估(gu)計值 s相對(dui)于被測(ce)計量器(qì)具的标(biāo)準偏差(chà)估計值(zhi) s是(shì)可忽略(luè)的，一般(ban) s應(ying)爲 s的 1/3～ 1/10，否(fǒu)則測量(liang)出的标(biao)準偏差(chà)估計值(zhi) s就(jiù)不能說(shuo)是被測(ce)對象的(de)标準偏(pian)差估計(ji)值，而是(shi)标準和(he)🤩被測兩(liang)者之和(he)，且标準(zhǔn)占了一(yī)大部分(fen)，這一點(diǎn)在規🔴程(chéng)的♌表 14中已(yǐ)作了明(ming)确規定(ding)。另外，還(hái)應注意(yi)的是分(fèn)辨力的(de)問題，如(ru)果測量(liang)數據是(shì)從所選(xuan)用的計(jì)量标準(zhun)獲得，則(zé)其分辨(biàn)力至少(shǎo)應👣爲被(bei)測對象(xiàng)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yun)許☂️值的(de) 1/10，否(fǒu)則在被(bei)測對象(xiang)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yun)許值以(yǐ)内就🎯無(wu)⛹🏻‍♀️法分🔞辨(bian)。關于分(fen)辨力，一(yi)般對直(zhí)流電工(gong)儀器來(lái)⛱️說取🐅決(jue)于測量(liang)盤的個(gè)數，對模(mo)拟指示(shì)儀表取(qu)決于其(qí)分度值(zhí)，對數字(zì)式儀表(biǎo)取決于(yú)其顯🔞示(shì)位數，對(dui)于電子(zi)式電能(néng)表則取(qǔ)決于所(suǒ)設定的(de)累計脈(mo)沖數。

    通過(guò)以上分(fen)析可以(yi)看出，對(dui)計量器(qi)具或者(zhe)計量标(biao)準的标(biāo)💜準偏差(chà)估計值(zhi)的測量(liàng)，所要求(qiu)的測量(liang)設備💛是(shi)很㊙️高的(de)，對于電(diàn)子式電(diàn)能表标(biao)準偏差(cha)估計值(zhi)的測量(liang)，還應對(duì)标準表(biao)的累計(ji)數🈲字作(zuo)一規定(ding)，以滿足(zú)分辨力(li)的⁉️要求(qiu)，它要比(bǐ)測定基(ji)本誤差(cha)時的累(lei)計數🚶‍♀️字(zi)要多得(dé)多。

    例如： 0.1級電(diàn)子式電(dian)能表規(guī)程規定(ding)的标準(zhun)偏差估(gu)計值的(de)🔱允許📱值(zhi)爲 0.01%，用 0.02級檢定(dìng)裝置測(ce)量，裝置(zhi)的标準(zhǔn)偏差允(yun)許值爲(wèi) 0.002%，測(ce)定該表(biǎo)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值正(zhèng)常時應(yīng)在 0.000%～ 0.010%範(fàn)圍内，也(yě)就是應(yīng)爲十萬(wàn)分之幾(jǐ)，如果我(wo)們在标(biāo)準👌表❗的(de)累‼️計數(shu)字爲 10000（規程(chéng)表 20規定的(de)zui小值）的(de)條件下(xia)測定基(jī)本誤差(chà)和标準(zhun)偏差估(gū)計值，這(zhè)✔️一累計(ji)數字對(duì)于測定(dìng)基本誤(wù)差是滿(mǎn)足要求(qiú)💘的，但對(dui)于測定(dìng)标準偏(pian)差估計(jì)值這一(yī)指标就(jiu)太少了(le)。因爲假(jia)設重複(fu)測量次(ci)數爲 6 次，在(zài)這種情(qíng)況下的(de)測量結(jie)果是 6次中(zhōng)标準表(biǎo)的累計(ji)數字都(dōu)相等，則(ze)标準偏(piān)差估計(jì)值爲 0.000%；其次(ci)爲 6次中标(biao)準表的(de)累計數(shù)字有 5次相(xiang)等，有一(yi)次比這(zhe) 5次(cì)多 1個或少(shǎo) 1個(gè)脈沖，我(wǒ)們用标(biāo)準表的(de)各次累(lei)計數字(zi)來計算(suan)标準偏(piān)差估計(ji)值。從理(lǐ)論上講(jiǎng)，這種方(fang)法是引(yǐn)用了zui原(yuán)始的數(shù)據，應該(gāi)是zui可🤞靠(kào)的，此時(shí)計算得(dé)到的标(biao)準偏差(cha)估計值(zhí)爲 0.004%，也就是(shi)說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個數(shù)在這種(zhǒng)情況下(xia)是根本(ben)得不到(dao)的！

    下面列(liè)出在重(zhong)複測量(liang)次數爲(wèi) 5次(cì)、 6次(cì)和 10次時，标(biao)準表的(de)累計數(shù)字與得(dé)到的除(chu) 0.000%外(wài)的zui小标(biao)準偏差(cha)估計值(zhi)（按 0.0001間隔化(hua)整）：

    從上表(biao)可以看(kàn)出，增加(jiā)重複測(cè)量次數(shù)可以使(shǐ)獲得的(de)⛷️非 0zui小标準(zhǔn)偏差估(gu)計值減(jian)小，但其(qi)效果不(bu)大，解決(jué)的辦法(fa)隻能是(shì)增加标(biao)準表的(de)累計數(shu)字，增加(jiā)的程度(dù)可☂️定爲(wei)測定基(ji)本誤差(chà)時标準(zhun)表的累(lei)計數字(zi)的 10倍，也就(jiu)是一個(gè)十萬分(fèn)之幾的(de)指标是(shì)沒法在(zài) 10000個(gè)脈沖中(zhong)較好的(de)分辨出(chū)來，而在(zài) 100000個(gè)脈沖中(zhong)可以較(jiao)好地分(fen)辨出來(lai)。測定基(ji)本誤差(cha)和标準(zhǔn)偏差估(gu)計值指(zhǐ)标時标(biāo)準表的(de)累計數(shù)字應不(bú)少于下(xià)表要求(qiú)：

    在(zài)測定電(dian)子式電(dian)能表的(de)基本誤(wu)差時，對(duì)标準的(de)不确定(dìng)度及标(biao)準和被(bèi)檢的累(lei)計脈沖(chòng)作了嚴(yán)格限定(dìng)，這是👣符(fu)合微小(xiao)誤差準(zhun)則的。而(ér)電子式(shì)電能表(biao)标準偏(pian)差估計(jì)值這一(yi)指标的(de)測量，隻(zhī)限定🏃🏻‍♂️檢(jian)定裝置(zhì)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值是(shì)不夠的(de)，對标準(zhun)表的累(lei)計數字(zì)⁉️也應作(zuo)一限定(dìng)，無論采(cai)用哪種(zhong)測定方(fāng)法，所選(xuǎn)取的🐉設(she)定值應(yīng)使标準(zhǔn)表有足(zu)夠的累(lei)計脈沖(chong)，以滿♻️足(zú)分辨力(li)的要求(qiu)，否則得(de)到的數(shù)據就不(bu)可靠。

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