在線标(biao)定出廠(chǎng)水流量(liàng)計初探(tan)

 本(běn)文通過(guo)對國家(jiā)計量檢(jian)定規程(cheng) JJG596-1999《電(diàn)子式電(diàn)能表》（以(yi)下簡稱(cheng)規程）關(guān)于标準(zhun)偏差估(gū)計❗值這(zhe)一指标(biao)的測量(liàng)分析，提(ti)出了測(cè)量這一(yī)指标時(shi)标準表(biao)的zui少累(lei)🔞計數字(zì)與🧑🏾‍🤝‍🧑🏼基本(běn)誤差檢(jian)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(wei)後者的(de) 10倍(bei)。

    一(yi)、問題的(de)提出

    原國(guo)家計量(liang)檢定規(gui)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(gui)程㊙️第 17款規(guī)定： “在額定(dìng)電壓、額(é)定頻率(lü)和标定(ding)電流下(xia)，對功率(lǜ)因數爲(wei) 1和(hé) 0.5（ L）兩個(ge)負載點(diǎn)分别做(zuo)不少于(yu) 5次(ci)的相對(dui)誤差測(ce)量，然後(hou)按下式(shi)計算标(biāo)準偏差(cha)估🈲計值(zhi) s（ %）。

    s=

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

    γ=

    計(ji)算标準(zhun)偏差估(gū)計值時(shí)，要用化(huà)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(biao)》對該款(kuǎn)作了修(xiu)改，将zui後(hou)一段 “計算(suàn)标準偏(pian)差估計(ji)值時，要(yao)用化整(zhěng)後的相(xiang)對誤差(cha) r（ %）來計(jì)算。 ”删掉，也(yě)就是說(shuō)計算标(biao)準偏差(cha)估計值(zhi)時，不必(bi)對測量(liang)到的💋各(ge)次相對(duì)誤差 r（ %）化整，而(ér)直接代(dai)入上式(shì)計算，這(zhè)一改動(dong)是符合(hé)數據運(yun)算規則(zé)和😍微小(xiao)誤差取(qu)舍準則(ze)的。但是(shì)，這裏還(hai)忽略了(le)👈一個問(wèn)題，那就(jiu)是标準(zhun)表的累(lèi)計脈沖(chòng)數沒有(yǒu)🈲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(mò)沖數的(de)限定（見(jian)規程的(de)表 20），筆者認(ren)爲這一(yī)限定是(shì)不夠的(de)，不能滿(man)足标準(zhǔn)偏差估(gu)計值♋這(zhè)一指标(biāo)的測量(liàng)要求。

    二、理(lǐ)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(gū)計值是(shi)一個相(xiang)對很小(xiao)的數值(zhi)，一般爲(wei)其允許(xu)誤差（或(huo)擴展不(bu)确🏃🏻‍♂️定度(dù)）的 1/5～ 1/10，規(gui)程的表(biǎo) 9和(he)表 10中規定(dìng)了标準(zhǔn)電能表(biao)的标準(zhun)偏差估(gū)計值允(yǔn)許值爲(wèi)其基本(běn)💛誤差值(zhí)的 1/10，安裝式(shi)電能表(biǎo)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yun)許值爲(wei)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(zhi)，其🚶‍♀️标準(zhǔn)偏差估(gū)計值 s相對(duì)于被測(ce)計量器(qi)具的标(biao)準偏差(chà)估計值(zhí) s是(shì)可忽略(lue)的，一般(ban) s應(ying)爲 s的 1/3～ 1/10，否(fǒu)則測量(liàng)出的标(biāo)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(piān)差估計(ji)值，而是(shì)标準和(hé)被測兩(liang)者之和(he)，且标準(zhǔn)占了一(yī)大部分(fen)，這一點(dian)在規程(cheng)的表 14中已(yi)作了明(míng)确規定(ding)。另外，還(hai)應注意(yi)的是分(fen)辨力的(de)🏃🏻問題，如(rú)🔴果測量(liang)數據是(shì)從所選(xuǎn)用的計(ji)量标準(zhun)獲得，則(ze)其分辨(bian)力至少(shao)應🈲爲被(bèi)測對象(xiang)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值的(de) 1/10，否(fǒu)則在被(bei)測對象(xiang)的标準(zhun)偏差估(gū)計值允(yǔn)許值以(yi)内就無(wú)法分🔴辨(bian)💃。關于分(fen)辨力，一(yī)般對直(zhí)流電工(gōng)儀器來(lái)👨‍❤️‍👨說取決(jué)于㊙️測量(liàng)🈲盤的🈲個(gè)數，對模(mó)拟指示(shi)儀表取(qu)決于其(qi)分度值(zhi)，對數字(zi)式儀表(biǎo)取決于(yú)其顯示(shì)位數，對(dui)于電子(zǐ)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(duì)計量器(qi)具或者(zhě)計量标(biāo)準的标(biao)🐪準偏差(chà)估計值(zhí)的測量(liàng)，所要求(qiú)的測量(liàng)設備🤟是(shi)很高的(de)，對于電(dian)子🈲式電(diàn)能表标(biao)準偏差(cha)估計值(zhí)的測量(liàng)，還應對(duì)标準表(biǎo)的累計(jì)數字作(zuo)一規定(ding)，以滿足(zú)分辨力(li)的要求(qiú)，它要比(bi)測定基(jī)本誤差(cha)時的累(lèi)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(dìng)的标準(zhǔn)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(zhì)的标準(zhǔn)偏差允(yǔn)許值爲(wei) 0.002%，測(ce)定該表(biao)的标準(zhun)偏差估(gū)計值正(zheng)常時應(yīng)在 0.000%～ 0.010%範(fàn)圍内，也(ye)就是應(yīng)爲十萬(wàn)分之幾(jǐ)，如果我(wǒ)們在标(biao)準⁉️表的(de)累計數(shu)字爲 10000（規程(cheng)表 20規定的(de)zui小值）的(de)條件下(xià)測定基(jī)本誤差(chà)和标準(zhǔn)偏差估(gū)計值，這(zhe)一累計(ji)數字對(duì)于測定(dìng)基本誤(wù)差是滿(man)足要求(qiu)的，但對(dui)于測定(ding)标準偏(pian)差估計(ji)值這一(yī)指标就(jiu)太少了(le)✉️。因爲假(jia)💔設重複(fú)測量次(cì)數爲 6 次，在(zài)這種情(qíng)況下的(de)測量結(jié)果是 6次中(zhong)标準表(biǎo)的累計(ji)數字都(dōu)相等，則(zé)标準偏(pian)差估計(jì)值🍉爲 0.000%；其次(cì)爲 6次中标(biāo)準表的(de)累計數(shù)字有 5次相(xiang)等，有一(yi)次比這(zhè) 5次(cì)多 1個或少(shao) 1個(gè)脈沖，我(wo)們用标(biao)準表的(de)各次累(lèi)計數字(zì)來計算(suàn)标準偏(piān)差估計(ji)值。從理(lǐ)論上講(jiǎng)，這種方(fāng)法是引(yin)用了zui原(yuan)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(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(ben)得不到(dao)的！

    下面列(lie)出在重(zhong)複測量(liang)次數爲(wei) 5次(cì)、 6次(cì)和 10次時，标(biāo)準表的(de)累計數(shù)字與得(de)到的除(chú) 0.000%外(wài)的zui小标(biāo)準偏差(chà)估計值(zhi)（按 0.0001間隔化(huà)整）：

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

    在(zai)測定電(dian)子式電(dian)能表的(de)基本誤(wù)差時，對(duì)标準的(de)不确定(dìng)✉️度及标(biao)🐪準和被(bei)檢的累(lei)計脈沖(chòng)作了嚴(yán)格限定(ding)，這是🧑🏾‍🤝‍🧑🏼符(fu)合微小(xiǎo)☔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(yī)指标的(de)測量，隻(zhi)限定🔞檢(jiǎn)定裝置(zhi)的标準(zhun)偏差估(gu)計值是(shì)不夠的(de)，對标準(zhǔn)表的累(lei)計數字(zi)🛀也應作(zuò)一限定(ding)，無論采(cǎi)用哪種(zhong)測定方(fāng)法，所選(xuǎn)取的設(shè)定值應(ying)使标準(zhun)表有足(zu)夠的累(lei)計脈沖(chòng)，以滿足(zú)分辨力(lì)的要求(qiú)，否則得(de)到的數(shu)據就不(bu)可靠。

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