水表检定装置测量不确定度的分析

水表检定装置测量不确定度的分析
一、测量标准概述
1、建立标准的目的、意义和用途
2、检定装置的组成和工作原理
3、检定方法和依据的检定规程
检定方法是：比较法
依据的检定规程：JJG162-85 水表及其试验装置
二、测量标准性能
该套标准的技术指标为：
1、该装置的准确度等级为0.5级；
2、测量范围：Φ（15～X）mm的水表；
3、复现量值的扩展不确定度分别为：按不同的工作量器表达。
三、构成测量标准的测量器具及配套设备
填写内容按GJB/J2749-96标准的要求进行。
1、水表试验装置
2、转子流量计
3、秒表
4、压力表
四、检定人员
五、环境条件
六、测量标准不确定度的评定
本装置的标准器是工作量器，对应的标尺最小分度值是0.02L（11L）、0.05L（22L）、0.2L（110L）、0.5L（220L）、1L（550L）；
1、输出量
输出量是体积值。
2、数学模型
工作量器的输出量是体积值，容积式水表的输出量也是体积值，所以，应建立的数学模型为：
y=x
式中：y—检定装置给出的标准体积值，L；
      x—水表所显示的体积值，L；
3、不确定度来源
水表检定装置，在进行测量不确定度分析时，发现引起装置不确定度的因素是众多的，但在分析和计算不确定度时，要着重分析计算不确定度的主要因素。现以测量范围为中15～50mm为例。
3.1标准量器传递引入的影响量；
标准器的允许误差应是被检量器的允许误差的五分之一，0.5级水表检定装置的允许误差极限是0.5％，二等金属容器(极限误差是0.025％)满足要求。其传递不确定度    用δ0表示该项误差。
δ0=0.025％
3.2工作量器容积示值引入的影响量；
工作量器容量为：10、2OL、100L、500L，各工作量器容量误差分别由上级技术机构检定可知，以工作量器容量为2OL时为例：（各个工作量器分别计算）
用δ1表示该项误差
   δA＝[(V示-V实)／V实]×100％
   来自检定规程的数据：δ1＝0.5％（0.2％）
   式中V示—工作量器检定点容积示值；
V实—工作量器检定容积实际值。
3.3水源压力稳定性引入的影响量；
由检定规程中得到，水源压力缓慢变化引起的瞬时流量波动系数不大于1%，即δd＝1%
3.4计时器引入的影响量；
3.5温度变化引入的影响量。
4、标准装置不确定度分量评定
4.1、标准量器传递引入的不确定度分量u0
它反映了标准器在指定条件下对某量测量时，可能达到的最大误差界限，此值为δ0。误差的分配特征属于正态分布，则对应的标准不确定度为：
    u0＝δ0／3＝0.008％
4.2、工作量器容积示值引入的不确定度分量u1
工作量器容积示值最大误差符合“最大允许误差”要求，经检定合格，此值为δA，误差的分配特征属于正态分布，则对应的标准不确定度为：
    u1＝δA／3＝0.167％
4.3、水源压力稳定性引入的不确定分量u2
由于水源压力稳定性的变化，造成瞬时流量的波动，由检定规程可知是由观测30次的变化值得到的，由其引入的不确定分量为：
    u2=δd/√30=0.105%
4.4、计时器引入的不确定度分量u3
计时器引入的不确定度分量在标准装置的合成标准不确定度中影响量很小，可以忽略不计。
4.5温度变化引入的不确定度分量u4
温度变化由检定规程可知，其变化范围为（0～30）℃，而标准器的温度变化范围为（18～22）℃，所以温度变化引入的不确定度分量在标准装置的合成标准不确定度中影响量很小，可以忽略不计。
不确定度分量表
不确定度分量表        不确定度来源        评定方法        分布        K值        灵敏系数        ui（y）        自由度        备注
u0        标准量器传递        B        正态        3        1        0.008%        ∞       
u1        工作量器容积示值        B        正态        3        1        0.01%        ∞       
u2        水源压力稳定性        B                √        1        0.105%        ∞       
5、水表检定装置合成标准不确定度

上式中u0、u1、u2、u3为B类不确定度。其中u0、u1、u2、均为正态分布，u3、是均匀分布且各项彼此独立。
6、扩展不确定度
    当置信概率取95％时，覆盖因子2
    U＝kuc=2×0.197％＝0.40％
7、结论
0.5级水表检定装置，在检定条件满足要求的情况下，其不确定度满足要求。其它等级的水表检定装置可用相同方法进行计算。
七、测量标准重复性
应对试验过程和采用的方法进行描述，列出所使用仪器，试验数据应完整。
1、先对数据进行异常值的剔除；
判别异常值的方法
在对被测量进行测量所得的一系列观测值中，个别值有可能明显地超出规定条件下预期值的范围，这个值称为异常值。异常值的出现，必然会歪曲测量结果，因此，判别观测值中的异常值，并予以剔除是计算测量结果和进行测量不确定度分析前首先要作的工作。
判别异常值通常有两种方法：
物理判别法
在测量过程中出现异常现象或发生因疏忽、失误造成数据可疑，剔除这种异常值应在原始记录中注明。
统计判别法
该方法是给定一个置信水平，找出相应的区间，凡在该区间外的数据，判为异常值予以剔除。
异常值剔除常用的统计判别法有：拉依达准则、肖维纳准则、狄克逊准则和格拉布斯准则。重点介绍格拉布斯准则。
格拉布斯法剔除异常值的步骤如下：
1）n次独立重复测量的观测值xi；
4.06、4.05、4.05、4.09、4.17；
2）计算算术平均值 ；

（4.0625）
3）求残差vdi；
-0.024、-0.034、-0.034、0.006、0.086；
（0.0025、-0.0125、-0.0125、0.0275）
4）求实验标准偏差S（x）;

（0.0189）
5）根据置信水平P和测量次数n，查格拉布斯准则表：求g值.      g=1.67  （g=1.46 ）
6）判断可疑值，如果vdmax>g.s（x）时,说明对应vdmax的xi值，即为异常值，应剔除，否则，无异常值。
g•s（x）=1.67×0.0508=0.085
（g•s（x）=1.46×0.0189=0.028）
格拉布斯准则g值表（摘录）
n        3        4        5        6        7        8        9
95%        1.15        1.46        1.67        1.82        1.94        2.03        2.11
99%        1.16        1.49        1.75        1.94        2.10        2.22        2.32
n        10        15        20        30        40        50        100
95%        2.18        2.41        2.56        2.74        2.87        2.96        3.21
99%        2.41        2.71        2.88        3.10        3.24        3.34        3.59

X1、X2、…Xn
X
Vd1、Vd2、…Vdn
S（x）          再检验
g（p,n）         Vdmax
判断异常值
无异常值      有异常值
结束         剔除
以上方法适用于所有的重复性和稳定性的计算中异常值的剔除
2、然后进行重复性计算；
3、再进行对测量标准不确定度影响的合理性判定。
八、测量标准稳定性
测量标准稳定性应具体说明试验方法和试验数据，并按GJB /J2749-96的要求进行。
九、测量标准不确定度验证

十、结论

十一、附录

哎呀，终于遇到同行了，不过你写得也太深奥了，能不能举个例子，这样才看的明白。

这就是建标报告的格式，在GJB2749-1996中有，我只是在第七款标准的重复性验证中，增加了粗大误差的剔除这部分内容。第六款是检定装置的不确定度评定，整体实际上就是一个完整的建标技术报告。

水表检定装置测量不确定度的评定，有电子版的不，发个吧！急需楼主！