在線标(biao)定出廠(chang)水流量(liang)計初探(tan)

 本(běn)文通過(guò)對國家(jia)計量檢(jian)定規程(cheng) JJG596-1999《電(diàn)子式電(dian)能表》（以(yǐ)下簡稱(chēng)規程）關(guan)于标準(zhun)偏差估(gu)計🌈值這(zhe)一指🏃‍♂️标(biāo)的測量(liàng)分析，提(ti)出了測(ce)量這一(yī)指标時(shi)标準表(biǎo)的zui少累(lei)計數字(zì)與基本(běn)誤差檢(jiǎn)定時标(biāo)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(yī)、問題的(de)提出

    原國(guo)家計量(liàng)檢定規(guī)程 JJG596-1989《電子式(shi)電能表(biao)》中，關于(yu)标準偏(piān)差估計(jì)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(xià)，對功率(lü)因數爲(wei)🥰 1和(he) 0.5（ L）兩個(gè)負載點(dian)分别做(zuò)不少于(yú) 5次(ci)的相對(duì)誤差測(ce)量，然後(hòu)按下式(shì)計算标(biāo)準偏差(chà)估計值(zhi) s（ %）。

    s=

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

    γ=

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

    新規(guī)程 JJG596-1999《電子式(shi)電能表(biao)》對該款(kuǎn)作了修(xiu)改，将zui後(hòu)一段 “計算(suan)标準偏(piān)差估計(jì)值時，要(yao)用化整(zhěng)後的相(xiàng)對誤差(cha) r（ %）來計(ji)算。 ”删掉，也(ye)就是說(shuō)計算标(biao)準偏差(chà)估計值(zhí)時，不必(bì)對測量(liàng)到的🌈各(ge)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(he)數據運(yùn)算規則(ze)和微小(xiǎo)誤差取(qǔ)舍準則(zé)的。但是(shi)，這裏還(hai)忽略了(le)❄️一個🔴問(wèn)題，那就(jiù)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(cha)時對标(biao)準表的(de)累計脈(mò)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(shì)不夠的(de)，不能滿(mǎn)足标準(zhun)偏差估(gu)計值♻️這(zhe)一指标(biao)的測量(liàng)要求。

    二、理(li)論分析(xi)與數據(jù)比較

    計量(liang)器具特(te)别是計(jì)量标準(zhun)，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(wei)其允許(xǔ)誤差（或(huo)擴展不(bu)确定度(du)）的 1/5～ 1/10，規(guī)程的表(biao) 9和(he)表 10中規定(dìng)了标準(zhǔn)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(shi)電能表(biǎo)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值爲(wèi)其基本(běn)誤⭕差值(zhí)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(zhun)偏差估(gu)計值 s相對(dui)于被測(cè)計量器(qi)具的标(biao)準偏差(chà)估計值(zhí) s是(shi)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(piān)差估計(ji)值，而是(shi)标準🤞和(he)被💃🏻測兩(liǎng)者之和(he)，且标準(zhun)占了一(yī)大部分(fen)，這一點(dian)在規程(cheng)的表 14中已(yǐ)作了明(míng)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(liàng)數據是(shi)從所選(xuǎn)用的計(jì)量标準(zhǔn)獲得，則(ze)其分辨(bian)力至少(shao)應爲被(bei)測對象(xiang)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值的(de) 1/10，否(fou)則在被(bèi)測對象(xiang)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值允(yǔn)許值以(yi)内就無(wu)法分🔴辨(biàn)。關于分(fèn)辨力，一(yi)般對直(zhí)流電工(gōng)儀器來(lái)說取決(jue)于🍓測量(liàng)盤的個(gè)數，對模(mó)拟指示(shi)儀表取(qǔ)決于👌其(qi)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(zǐ)式電能(neng)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(qì)具或者(zhě)計量标(biāo)準的标(biao)✌️準偏差(cha)估計值(zhi)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(dian)能表标(biao)準偏差(chà)估計值(zhi)的測量(liang)，還應對(dui)标準表(biǎo)的累計(ji)數字作(zuò)一規定(ding)，以滿足(zu)分辨力(li)的要求(qiu)，它要✏️比(bi)測定基(jī)本誤差(chà)時♍的累(lei)計數字(zi)要多得(dé)多。

    例如： 0.1級電(dian)子式電(dian)能表規(guī)程規定(dìng)的标準(zhun)偏差估(gu)計值的(de)允許值(zhí)‼️爲 0.01%，用 0.02級檢定(dìng)裝置測(cè)量，裝置(zhi)的标準(zhǔn)偏差允(yun)許值爲(wei) 0.002%，測(ce)定該表(biao)的标準(zhǔn)偏差估(gu)計值正(zhèng)常時應(ying)在 0.000%～ 0.010%範(fan)圍内，也(ye)就是應(ying)爲十萬(wan)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(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(zhun)偏差估(gū)計👣值🔞，這(zhe)一累計(jì)數字對(dui)于測定(dìng)基本誤(wu)差是滿(mǎn)足要求(qiú)🈚的，但對(dui)于測定(ding)标準偏(pian)差估計(jì)值這一(yī)指标就(jiù)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(jie)果是 6次中(zhōng)标準表(biao)的累計(ji)數字都(dou)相等，則(ze)标準偏(pian)差估計(ji)值爲 0.000%；其次(ci)爲 6次中标(biāo)準表的(de)累計數(shu)字有 5次相(xiang)等，有一(yī)次比這(zhe) 5次(cì)多 1個或少(shǎo) 1個(gè)脈沖，我(wo)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(li)論上講(jiǎng)，這種方(fāng)法是引(yin)用了zui原(yuan)始的數(shu)據，應該(gāi)是zui可靠(kao)的，此時(shi)計算得(dé)到的标(biāo)準偏差(cha)估計🐇值(zhi)爲 0.004%，也就是(shì)說 0.001%、 0.002%、 0.003%這 3個數(shù)在這種(zhong)情況下(xia)是根本(běn)得不到(dao)的！

    下面列(liè)出在重(zhòng)複測量(liang)次數爲(wèi) 5次(ci)、 6次(ci)和 10次時，标(biāo)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(zhí)（按 0.0001間隔化(huà)整）：

    從上表(biao)可以看(kàn)出，增加(jia)重複測(ce)量次數(shù)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(bu)大，解決(jue)的辦法(fa)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(chà)時标準(zhun)表的累(lei)計數字(zi)的 10倍，也就(jiù)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(chu)來，而在(zài) 100000個(ge)脈沖中(zhong)可以較(jiao)好地分(fen)辨出來(lai)。測定基(jī)本誤差(cha)和标準(zhun)偏差估(gu)計值指(zhi)标時标(biao)準表的(de)累計數(shu)字應不(bu)少于下(xià)表要求(qiu)：

    在(zai)測定電(dian)子式電(dian)能表的(de)基本誤(wu)差時，對(dui)标準的(de)不确定(dìng)度👣及🙇🏻标(biāo)準和被(bei)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(er)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(zhī)限定檢(jiǎn)定裝置(zhì)的😍标準(zhǔn)偏差估(gu)計值是(shi)✂️不夠的(de)，對标準(zhǔn)表的累(lèi)計數字(zì)也應作(zuò)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(ying)使标❗準(zhun)表有足(zu)夠的累(lèi)計脈沖(chong)，以滿足(zu)分辨力(li)的要求(qiu)，否則得(de)到的🏃🏻數(shù)據就不(bú)可靠。

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