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臥式金屬罐容積檢定結果(內測法)測量不確定度評定

發布時間：2017-11-22

1測量方法

根據《JJG266-96臥式金屬罐容積檢定規程》,大多數臥式罐均采用幾何測量法進行檢定,即通過測量臥式金屬罐的有關幾何尺寸(內測法或外測法),經過計算求出其容積。

2數學模型

式中,V1為直圓筒或橢直圓筒部分的總容積,L;V2為伸長筒體部分的總容積,L;V3為兩端頂板部分的總容積,L;V附為罐內附件體積,L。

3各輸入量的標準不確定度的評定

3.1輸入量直圓筒總容積(V1)的標準不確定度u( V1)評定

3.1.1數學模型

式中,D1為正直圓筒平均內直徑,mm;L1為正直圓筒(或橢直圓筒)內總長,mm;Da為橢直圓筒平均內豎直徑,mm;Db為橢直圓筒平均內橫直徑,mm。

3.1.2直圓筒總容積(V1)的標準不確定度u( V1)評定

由于正直圓筒與橢直圓筒的不確定度來源、評定方法等基本相同,且實際工作中正直圓筒的臥罐較為常見,故以正直圓筒的不確定度評定為例進行評定。

3.1.2.1輸入量正直圓筒平均內直徑(D1)的標準不確定度u(D1)評定輸入量正直圓筒平均內直徑(D1)的測量不確定度來源主要包括:由套管尺示值誤差引起的不確定度分量u(D101),可采用B類評定方法;由測量人員操作及讀數估讀誤差和測量點選擇差異等因素造成的誤差引起的不確定度分量u(D102),可采用A類評定方法;由溫度等環境因素造成的套管尺示值誤差引起的不確定度分量較小,故忽略不計。

(1)標準不確定度分量u(D101)的評定

根據檢定規程的要求,套管尺的示值檢定誤差不大于±0.5mm,估計其分布服從均勻分布,所以:

(2)標準不確定度分量u(D102)的評定

通過對某臥式罐平均內直徑進行重復性測量,共進行三組測量,每組分別測量罐內不同方向內直徑各12處,得到三組平均內直徑D11、D12、D13,測量數據見表1:

D1i估計為接近正態分布,所以:

(3)輸入量D1的標準不確定度u(D1)的計算

3.1.2.2輸入量直圓筒長(L1)的標準不確定度u(L1)評定

直圓筒長(L1)的測量不確定度來源主要包括:由測深鋼卷尺示值誤差引起的不確定度分量u(L101),可采用B類評定方法;由測量人員操作及讀數估讀誤差和測量點選擇差異等因素造成的誤差引起的不確定度分量u(L102),可采用A類評定方法;由溫度等環境因素造成的測深鋼卷尺示值誤差引起的不確定度分量u(L103)較小,故忽略不計。

(1)標準不確定度分量u(L101)的評定

根據檢定規程的要求,測深鋼卷尺示值檢定誤差不大于±0.5mm,估計其分布服從均勻分布,所以:

(2)標準不確定度分量u(L102)的評定

通過對某臥式罐內直圓筒平均長度進行重復性測量,共進行三組測量,每組分別測量罐內直圓筒兩側長度取平均值作為直圓筒長度,得到三組平均內長L11、L12、L13,測量數據見表2:

L1i估計為接近正態分布,所以:

(3)輸入量L1的標準不確定度u(L1)的計算

3.1.2.3V1的標準不確定度計算

3.2輸入量伸長筒體部分的總容積(V2)的標準不確定度u( V2)評定

3.2.1數學模型

式中,D2為伸長筒體部分平均內直徑(mm);L2為伸長筒體部分內總長(mm)。

3.2.2伸長筒體部分總容積(V2)的標準不確定度u( V2)評定

3.2.2.1輸入量正直圓筒平均內直徑(D2)的標準不確定度u(D2)評定

輸入量伸長筒體部分平均內直徑(D2)的測量不確定度來源主要包括:由套管尺示值誤差引起的不確定度分量u(D201),可采用B類評定方法;由測量人員操作及讀數估讀誤差和測量點選擇差異等因素造成的誤差引起的不確定度分量u(D202),可采用A類評定方法;由溫度等環境因素造成的套管尺示值誤差引起的不確定度分量較小,故忽略不計。

(1)標準不確定度分量u(D201)的評定

根據檢定規程的要求,套管尺的示值檢定誤差不大于±0.5mm,估計其分布服從均勻分布,所以:

(2)標準不確定度分量u(D202)的評定

通過對某臥式罐伸長筒體部分平均內直徑進行重復性測量,共進行三組測量,每組分別測量罐內兩端伸長部分橫、豎內直徑每端2處(共4處),得到三組平均內直徑D21、D22、D23,測量數據見表3:

D2i估計為接近正態分布,所以:

(3)輸入量D2的標準不確定度u(D2)的計算

3.2.2.2輸入量伸長筒體部分長度(L2)的標準不確定度u(L2)評定

伸長筒體部分長度(L2)的測量不確定度來源主要包括:由鋼直尺示值誤差引起的不確定度分量u(L201),可采用B類評定方法;由測量人員操作及讀數估讀誤差和測量點選擇差異等因素造成的誤差引起的不確定度分量u(L202),可采用A類評定方法;由溫度等環境因素造成的鋼直尺示值誤差引起的不確定度分量u(L203)較小,故忽略不計。

(1)標準不確定度分量u(L201)的評定

鋼直尺的分度值為1mm,示值誤差不大于±0.5mm,估計其分布服從均勻分布,所以:

(2)標準不確定度分量u(L202)的評定

通過對某臥式罐內伸長筒體部分平均長度進行重復性測量,共進行三組測量,每組分別測量罐內兩端對稱部位的伸長筒體長度每端4處(共8處),得到三組平均內長L21、L22、L23,測量數據見表4:

L2i估計為接近正態分布,所以:

(3)輸入量L2的標準不確定度u(L2)的計算

3.2.2.3V2的標準不確定度計算

3.3輸入量頂板部分的總容積( V3)的標準不確定度u( V3)評定

臥式金屬罐的頂板一般包括球缺頂、半球頂、半橢球頂、錐形頂、圓臺頂、平頂、弧形頂,以球缺頂為例進行不確定度評定。

3.3.1球缺頂總容積( V3)的標準不確定度u( V3)評定

3.3.1.1數學模型

式中,D2為頂板部分平均內直徑,mm;h為頂板部分內總長,mm。

3.3.1.2各輸入量標準不確定度分量評定

(1)輸入量頂板部分平均內直徑(D2)的標準不確定度u(D2)評定

頂板部分平均內直徑(D2)的測量不確定度的評定與3.2.2.1所述相同,此處從略。

u(D2)=0.43mm

(2)輸入量頂板高度(h)的標準不確定度u(h)評定

(a)數學模型

h=(L-L1-L2)/2

式中,L為臥式金屬罐內總長,mm;L1為臥式金屬罐直圓筒內長,mm;L2為臥式金屬罐伸長部分內長,mm。

(b)各輸入量標準不確定度評定

(1)輸入量L的標準不確定度u(L)評定

臥式金屬罐內總長(L)的測量不確定度來源主要包括:由測深鋼卷尺示值誤差引起的不確定度分量u(L01),可采用B類評定方法;由測量人員操作及讀數估讀誤差和測量點選擇差異等因素造成的誤差引起的不確定度分量u(L02),可采用A類評定方法;由溫度等環境因素造成的鋼直尺示值誤差引起的不確定度分量u(L03)較小,故忽略不計。

(1?1)標準不確定度分量u(L01)的評定

測深鋼卷尺的示值檢定誤差不大于±0.5mm,估計其分布服從均勻分布,所以: