在線标(biao)定出廠(chang)水流量(liàng)計初探(tàn)

 本(ben)文通過(guo)對國家(jia)計量檢(jian)定規程(chéng) JJG596-1999《電(diàn)子式電(diàn)能表》（以(yi)下簡稱(cheng)規程）關(guan)于标準(zhun)偏差估(gu)計值這(zhè)一指标(biao)的測量(liang)分析，提(tí)出了測(cè)量這一(yī)指标時(shi)标準表(biǎo)的zui少累(lei)計數字(zi)與基本(běn)誤差檢(jiǎn)定時标(biao)準表的(de)zui少累計(jì)數字要(yao)求是不(bu)同的，前(qián)者應爲(wèi)後者的(de) 10倍(bèi)。

    一(yi)、問題的(de)提出

    原國(guo)家計量(liàng)檢定規(guī)程 JJG596-1989《電子式(shì)電能表(biǎo)》中，關于(yu)标準偏(piān)差估計(ji)值的測(ce)量在規(guī)🔆程第 17款規(gui)定： “在額定(ding)電壓、額(e)定頻率(lü)和标定(dìng)電流下(xià)，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(yú) 5次(ci)的相對(dui)誤差測(cè)量，然後(hòu)按下式(shi)計算标(biao)準偏差(chà)估計值(zhi) s（ %）。

    s=

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

    γ=

    計(jì)算标準(zhun)偏差估(gū)計值時(shí)，要用化(hua)整後的(de)相對誤(wù)差 γ（ %）來(lai)計算。 ”

    新規(guī)程 JJG596-1999《電子式(shì)電能表(biǎo)》對該款(kuǎn)作了修(xiū)改，将zui後(hou)一段 “計算(suan)标準偏(pian)差估計(jì)值時，要(yao)用化整(zheng)後的相(xiang)對誤差(cha) r（ %）來計(jì)算。 ”删掉，也(yě)就是說(shuō)計算标(biāo)準偏差(cha)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(er)直接代(dai)入上式(shi)計算，這(zhe)一改動(dong)是符合(hé)數據♈運(yun)算規則(ze)和微小(xiǎo)誤差取(qu)舍準則(zé)的。但是(shì)，這裏還(hái)忽略了(le)一個㊙️問(wen)題，那就(jiu)是标準(zhǔn)表的累(lèi)計脈沖(chong)數沒有(you)另作限(xian)定，還是(shì)使用了(le)測定基(jī)本誤差(chà)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(zhun)偏差估(gū)計值這(zhe)一指标(biāo)的測量(liàng)要求。

    二、理(li)論分析(xi)與數據(ju)比較

    計量(liàng)器具特(te)别是計(jì)量标準(zhǔn)，其标準(zhǔn)偏差估(gu)計值是(shì)🤩一個☔相(xiàng)對很小(xiǎo)的數值(zhi)，一般爲(wèi)其允許(xu)誤差（或(huo)擴展不(bú)确定度(dù)）的 1/5～ 1/10，規(guī)程的表(biǎo) 9和(hé)表 10中規定(dìng)了标準(zhun)電能表(biǎo)的标準(zhun)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值🌈爲(wèi)其基本(ben)誤差值(zhi)的 1/10，安裝式(shì)電能表(biao)的标準(zhun)偏差估(gū)計值允(yun)許值爲(wei)其基本(běn)誤差值(zhi)的 1/5。對這一(yī)指标的(de)測量所(suo)選用的(de)計量标(biao)準和測(ce)量裝置(zhì)，其✊标準(zhun)偏差估(gū)計值 s相對(dui)于被測(cè)計量器(qì)具的标(biāo)準偏差(cha)估計值(zhi) s是(shì)可忽略(luè)的，一般(bān) s應(ying)爲 s的 1/3～ 1/10，否(fǒu)則測量(liàng)出的标(biao)準偏差(cha)估計值(zhí) s就(jiu)不能說(shuo)是被測(cè)對象的(de)标準偏(piān)差估計(ji)值，而是(shi)标準🥰和(he)被測兩(liang)者之和(he)，且标準(zhun)占了一(yi)大部分(fen)，這一點(diǎn)💛在規程(chéng)的表 14中已(yǐ)作了明(míng)确規定(ding)。另外，還(hai)應注意(yì)的是分(fèn)辨力的(de)問題，如(rú)果測量(liang)數據是(shi)從所選(xuǎn)用的計(ji)量标準(zhun)獲得，則(ze)其分辨(bian)力至😘少(shǎo)應爲被(bei)測對象(xiàng)的标準(zhun)偏差估(gū)計☀️值允(yǔn)許值的(de) 1/10，否(fou)則在被(bei)測對象(xiàng)的标準(zhun)偏差估(gu)計值允(yun)許值以(yǐ)内就無(wú)法分辨(bian)。關于分(fèn)辨力，一(yi)般對直(zhi)流電工(gong)儀器來(lái)說取決(jué)于測量(liàng)盤的個(ge)數，對模(mo)拟指示(shi)儀表取(qu)決于其(qí)分度🔅值(zhí)，對數字(zi)式儀✊表(biǎo)取決💘于(yu)其顯示(shì)位數，對(duì)于電子(zǐ)式電能(néng)表則取(qǔ)決于所(suo)設👈定的(de)累計脈(mo)沖數。

    通過(guo)以上分(fen)析可以(yǐ)看出，對(duì)計量器(qi)具或者(zhe)計量标(biāo)準的标(biao)㊙️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(chà)估計值(zhí)的測量(liàng)，還應對(dui)标準表(biǎo)的累計(jì)數字作(zuo)一規定(dìng)，以滿足(zú)分辨力(li)的要求(qiu)，它要比(bǐ)測定基(ji)本誤差(chà)時的累(lei)計數字(zì)要多得(de)多🈚。

    例如： 0.1級電(diàn)子式電(dian)能表規(guī)程規定(dìng)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值的(de)💰允許值(zhí)爲 0.01%，用 0.02級檢定(ding)裝置測(ce)量，裝置(zhi)的标準(zhun)偏差允(yun)許值爲(wèi) 0.002%，測(ce)定該表(biao)的标準(zhǔn)偏差估(gū)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(shù)⛱️字爲 10000（規程(chéng)表 20規定的(de)zui小值）的(de)條件下(xià)測定基(ji)本誤差(cha)和标準(zhǔn)偏差🤞估(gu)計值，這(zhe)一累計(ji)數字對(dui)于測定(ding)基本誤(wù)差是滿(mǎn)足要求(qiú)的，但🐆對(dui)于測定(dìng)标準偏(piān)差估計(jì)值這一(yī)指标就(jiù)太少了(le)。因爲假(jia)💁設重複(fu)測量次(ci)數爲 6 次，在(zai)這種情(qing)況下的(de)測量結(jie)果是 6次中(zhong)标準表(biǎo)的累計(jì)數字都(dou)相等，則(ze)标準偏(pian)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(xiàng)等，有一(yī)次比這(zhe) 5次(ci)多 1個或少(shao) 1個(gè)脈沖，我(wo)們用标(biāo)準表的(de)各次累(lèi)計數字(zì)來計算(suan)标準偏(pian)差估計(jì)㊙️值。從理(li)論上講(jiang)，這種方(fāng)法是引(yǐn)用了zui原(yuan)始的數(shù)據，應該(gai)是zui可靠(kào)的，此時(shi)計算得(de)到的标(biāo)準偏差(chà)估計值(zhi)爲 0.004%，也就是(shi)說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個數(shu)在這種(zhong)情況下(xia)是根本(běn)得不到(dào)的！

    下面列(liè)出在重(zhòng)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(shu)字與得(de)到的除(chú) 0.000%外(wài)的zui小标(biao)準偏差(cha)估計值(zhí)（按 0.0001間隔化(hua)整）：

    從上表(biao)可以看(kan)出，增加(jiā)重複測(cè)量次數(shu)可以使(shǐ)獲得的(de)非 0zui小标準(zhun)偏差估(gū)計值減(jiǎn)小，但其(qi)效果不(bú)大，解決(jué)的辦法(fǎ)隻能是(shi)增加标(biāo)準表的(de)累計數(shù)字，增加(jia)的程度(du)可定爲(wei)測定基(jī)本🌍誤差(cha)⁉️時标準(zhun)表的累(lèi)計數字(zì)的 10倍，也就(jiù)是一個(ge)十萬分(fen)之幾的(de)指标是(shi)沒法在(zai) 10000個(ge)脈沖中(zhōng)較好的(de)分辨出(chu)來，而在(zài) 100000個(ge)脈沖中(zhong)可以較(jiào)好地分(fen)辨出來(lái)。測定基(jī)本誤差(cha)和标🤟準(zhun)偏🔴差估(gū)計值指(zhi)标時标(biao)準表的(de)累計數(shù)字應不(bú)少于下(xià)表要求(qiu)❓：

    在(zài)測定電(diàn)子式電(diàn)能表的(de)基本誤(wù)差時，對(dui)标準的(de)不确🤩定(ding)度及标(biāo)準和被(bèi)檢的累(lei)計脈沖(chòng)作了嚴(yán)格限定(ding)，這是符(fú)合微小(xiǎo)誤差準(zhun)則的。而(ér)電子式(shi)電能表(biao)标準偏(piān)差估計(ji)值這一(yi)指标⭐的(de)測量，隻(zhi)限定檢(jiǎn)定裝置(zhi)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值是(shì)不夠的(de)，對标準(zhun)表的累(lèi)計數字(zì)也應作(zuo)一限定(dìng)，無論采(cai)用哪種(zhong)測定方(fang)法，所選(xuǎn)取的設(shè)定值應(ying)使😘标準(zhǔn)表有足(zu)夠的🔞累(lèi)計脈沖(chòng)，以滿足(zú)分辨力(lì)的要求(qiú)，否則得(de)到的數(shù)據就不(bú)可靠。

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