浮标式氧气吸入器计量标准技术报告.doc

1、目 录一、 建立计量标准的目的（ 1 ）二、 计量标准的工作原理及其组成（ 1 ）三、 计量标准器及主要配套设备（ 2 ）四、 计量标准的主要技术指标（ 3 ）五、 环境条件（ 3 ）六、 计量标准的量值溯源和传递框图（ 4 ）七、 计量标准的重复性试验（ 5 ）八、 计量标准的稳定性考核（ 6 ）九、 检定或校准结果的测量不确定度评定（ 7 ）十、 检定或校准结果的验证（ 12 ）十一、结 论（ 13 ）十二、附加说明（ 13 ）一、建立计量标准的目的为保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，维护社会经济秩序和公民、法人和其他组织的合法利益，特建立氧气吸入器标准装置，用于检定校准浮标式氧气

2、吸入器。二、计量标准的工作原理及其组成将吸入器装于检定装置氧气输出口，用导管将检定装置氧气输入口与氧气瓶相连接，打开通往吸入器高压端的阀门。本装置由0.4级精密压力表和1级流量计及管路等组成。三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔氧气吸入器流量检验仪SH-18A(0-0.6)MPa2.5沈阳福润德仪器制造有限公司1004506中国测试技术研究院1年氧气吸入器检定仪SH-18(0-16)MPa(0-0.6)MPa0.42.5沈阳福润德仪器制造有限公司0912404中国测试技术研究院1年主要配套设备氧

3、气瓶一个925-05/16045宜宾市友谊科贸公司/氧气减压阀一个SH-8(00.25)MPa(02.5)MPa2.5宁波仪表厂(3287)(0946本所半年接头（因实际工作需要配置）/四、计量标准的主要技术指标不确定度或准确度等级或最大允许误差：0.4 2.5%测量范围：（00.6）MPa （016）MPa测量范围：(1-10)L/min 五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度（205）(205)0C合格2湿度/345六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具标准名称：钟罩式气体流量标准装置准确度等级：0.2级溯源单位：中国测试技术研究院标准流量计比较法本单位计量器具直接测量法计量标

4、准名称：氧气吸入器流量校验仪测量范围：(0-0.6)MPa （0-16）MPa （0-10）L/min准确度级别：2.5级 0.4级 1级工作计量器具计量器具名称：浮标式氧气吸入器测量范围： （0-0.25）MPa（0-2.5）MPa （0-10）L/min准确度等级：2.5级 2.5级 4级 七、计量标准的测量重复性考核选浮标式氧气吸入器一只，编号NO：2009-8-19号经检验合格。在计量标准器正常工作的条件下，选择2MPa,流量为6 L/min检定点重复性测量10次，其测量值如下：序号测量值（ Xi）（MPa）UXi-（MPa）U2（MPa）(Xi)(L/min)UXi-（ L/min

5、）U2（ L/min ）12.0020.00063.610-76.0010.0002410-822.0030.00162.5610-66.0000.00121.4410-632.0000.00141.9610-66.0010.0002410-842.0010.00041.610-76.0020.00086.410-752.0030.00162.5610-66.0000.00121.4410-662.0020.00063.610-76.0010.0002410-872.0020.00063.610-76.0010.0002410-882.0010.00041.610-76.0030.00183.

6、2410-692.0000.00141.9610-66.0010.0002410-8102.0000.00141.9610-66.0020.00086.410-72.0014/6.0012则S = MPa 该标准器最大误差为:0.003 MPaS= L/min 该标准器最大误差为：0.003L/min八、计量标准的稳定性考核使用测量范围为（0-0.6）Mpa(1-10)(L/min)、型号：（SH-18A）编号：1004506的氧气吸入器检定仪对宜宾市第二人民医院的一只精度等级为2.5级、量程范围为（00.25）MPa、(1-10)L/min编号为(32-4-115)的氧气吸入器在使用相同的测

7、量程序条件下对0.1MPa,5 L/min一点，每隔一个月测量一次，每年进行10次测量，其测试结果见下表： 考核时间 测量值测量次数2010年08月18日2010年09月18日2010年10月18日2010年11月18日2010年12月18日核查标准（00.6）MPa、(0-16) Mpa 、(1-10)(L/min)、编号为092404的氧气吸入器检定仪10.1500.1500.1500.1500.1501.501.501.501.501.5020.1510.1510.1510.1510.1511.511.511.511.511.5130.1520.1520.1520.1520.1521.5

8、11.511.511.511.5140.1500.1500.1500.1500.1501.511.511.511.511.5150.1510.1510.1510.1510.1511.501.501.501.501.5060.1510.1510.1510.1510.1511.521.521.521.521.5270.1500.1500.1500.1500.1501.521.521.521.521.5280.1520.150.1520.1520.1521.501.501.501.501.5090.1510.1510.1510.1510.1511.511.511.511.511.51100.1520

9、.1520.1520.1520.1521.501.501.501.501.500.15100.15100.15100.15100.15101.5081.5081.5081.5081.508变化量|i - i-1|0.0020.0020.0020.0020.0020.020.020.020.020.02允许变化量0.0150.0150.0150.0150.0150.0640.0640.0640.0640.064结论合格合格合格合格合格试验人员卓英华卓英华卓英华卓英华卓英华九、测量不确定度评定氧气吸入器主要由氧气压力表和浮子流量计组成，下面分别对氧气压力表和浮子流量计测量结果的不确定度进行评定。A

10、、氧气压力表示值误差测量结果的不确定度评定（一）测量过程简述（1）测量依据：JJG9131996浮标式氧气吸入器检定规程。（2）环境条件：温度（205），相对湿度小于85%，等温2h以上。（3）测量标准：标准器为0 .4级精密氧气表，允许示值误差0.4%。（4）被测对象：准确度为2.5级氧气，测量范围（025）MPa。（5）测量方法：通过升压和降压两个循环，将被测压力表在各检定点与标准器比较，逐点读取被测压力表示值，被测压力表示值与精密压力表压力值之差值为该压力表的示值误差。（6）评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法。（二）数学模型=P被P标式中：氧气压力

11、表的示值误差； P被被测氧气压力表示值； P标标准器产生的压力值。（三）各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量P被的标准不确定度u(P被)的评定输入量 P被的标准不确定度的来源主要是被测压力表的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，用A类方法进行评定。对一块（025）MPa，2.5级压力表在5MPa点作10次等精度重复性测量，所得数据如表3237所示表3237重复性测量数列次数n12345实测值（MPa）5.05.25.25.25.2次数n678910实测值（MPa）5.05.05.25.25.2其平均值为：=5.14MPa单次实验标准差s(服从t分布)为：S=9.710-2MPa 测量

12、不确定评定（续1）任意选取3块同类型压力表在每块5MPa，10MPa，15MPa处连续测量10次共得9组测量列，分别按上述计算得到单次实验标准差，如表3238的所示。表3238 9组实验标准差计算结果压力值246实验标准差Sj(MPa)S1=9.710-2S4=11.810-2S7=12.510-2S2=12.210-2S5=12.410-2S8=1310-2S3=1310-2S6=12.510-2S9=12.610-2合并样本标准差：Sp=0.12MPa实际测量情况为在重复性测量条件下测量2次，以2次测量算术平均值为测量结果，则可得到标准不确定度。u(P被)=0.86MPa自由度： v(P被

13、)=9(10-1)=812、输入量P标的标准不确定度u(P标)的评定输入量P标的标准不确定度的来源主要是标准器精密压力表的不确定度，上限点25MPa时误差最大，最大允许误差为P=0.4%2.5MPa=0.1MPa，在区间内属于均匀分布，包含因子k=,区间半宽a=0.1MPa，标准不确定度为：U(P标)=0.058MPa估计=0.1，故自由度v(P标)=50（四）合成标准不确定度及扩展不确定的评定1、灵敏系数数学模型：=P被-P标灵敏系数：Cp被=1 Cp标=-12、各不确定度分量汇总及计算表表3239不确定度分量汇总及计算表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度(MPa)灵敏系数|Ci|Ui

14、(MPa)自由度ViU(P被)测量重复性0.08610.08681U(P标)精密压力表0.058-10.05850 测量不确定评定（续2）3、合成标准不确定度Uc的计算Uc=0.10MPa4、合成标准不确定度的有效自由度VeffVeff=11.9 取Veff=1005、扩展不确定度的评定取置信概率95%，有效自由度100，查t分布表得k95=(100)=1.984，于是扩展不确定度为：U95=k95Uc=0.20MPa（五）测量不确定度的报告本装置测量氧气吸入器2.5级氧气压力表5MPa点测量扩展不确定度为：U95=0.20MPa Veff=100B.氧气吸入器浮子流量计示值误差测量结果的不确

15、定度评定（一）测量过程（1）测量依据：JJG913-1996浮标式氧气吸入器检定规程。（2）环境条件：温度（205），相对湿度小于85%，等温2h以上。（3）测量标准：标准器为1级浮子流量计，允许示值误差1%。（4）被量方法：准确度为4级浮子流量计，测量范围（010）L/min。（5）测量方法：将被测流量计在1L/min，5L/min,10L/min3个检定点与标准器比较，逐点读取被测示值，被测流量计示值与标准流量计示值之差值为该流量的示值误差。（6）评定结果的使用：符合上述条件的测量结果，一般可参照使用本不确定度的评定方法。（二）数学模型=L被L标式中：被测流量计示值误差；=L被被测流量计示

16、值；L标被测流器产生的流量值。（三）各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量L被的标准不确定度U(L被)的评定输入量L被的标准不确定度的来源主要是被测流量计的测量重复性，可以通过连续测量得到测量列，用A类方法进行评定。对一块（010）L/min，4级流量计在5L/min点作10次等精度重复性测量，所得数据如表3240表示。表3240 重复测量数列 测量不确定评定（续3）次数n12345实测值(L/min)5.05.25.25.25.2次数n678910实测值(L/min)5.05.05.25.25.2其平均值为=L被/n=5.14L/min单次实验标准差s（服从t分布）为：S流量=9.710

17、-2L/min任意选取3块同类型流量计在1L/min,5L/min,10L/min连续测量10次共得9组测量列，分别按上述计算得到单次实验标准差，如表3241的所示。表3241 9组实验标准差计算结果压力值246实验标准差Sj(L/min)S1=9.710-2S4=9.710-2S7=9.610-2S2=9.710-2S5=9.810-2S8=9.810-2S3=9.610-2S6=9.710-2S9=9.710-2合并样本标准差：Sp=0.097L/min实际测量情况为在重复性测量条件下测量2次，以2次测量算术平均值为测量结果，则可得到标准不确定度：u(L被)=0.069 L/min自由度：

18、 v(L被)=9(10-1)=812、输入量L标的标准不确定度u(L标)的评定输入量L标的标准不确定度的来源主要是标准器流量计的不确定度，标准流量的最大允许误差L=10 L/min1%=0.1 L/min，在区间内属于均匀分布，包含因子k=,区间半宽a=0.1 L/min，标准不确定度为： 测量不确定评定（续4）U(L标)=0.058 L/min估计=0.1，故自由度v(L标)=50（四）合成标准不确定度及扩展不确定的评定1、灵敏系数数学模型：=L被-L标灵敏系数：CL被=1 CL标=-12、各不确定度分量汇总及计算表表3242不确定度分量汇总及计算表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度(

19、MPa)灵敏系数|Ci|Ui(MPa)自由度ViU(L被)测量重复性0.06910.06981U(L标)标准流量计0.1-10.1503、合成标准不确定度Uc的计算Uc=0.10 L/min4、合成标准不确定度的有效自由度VeffVeff=90.9取有效自由度Veff=50，对最终结果不会有太大影响。5、扩展不确定度的评定取置信概率P=95%，有效自由度Veff=50，查t分布表得t95=(50)=2.01，于是扩展不确定度为：U95=k95Uc=0.20 L/min（五）测量不确定度的报告本装置测量氧气吸入器浮子流量计5 L/min 点测量扩展不确定度为：U95=0.24 L/min Vef

20、f=50十、检定或校准结果的验证找来（4台）量程为（00.6）MPa(010)L/min，稳定的氧气吸入器流量检定仪与被考核的量程为（00.6）MPa(010)L/min的氧气吸入器流量检定仪，在使用相同的测量程序的情况下，每台氧气吸入器流量检定仪对同一支量程为（0-0.25）MPa（0-10）L/min的氧气吸入器的（0.15 MPa）（5L/min）点分别进行5次测量，其测量结果的示值差的平均值分别如下：序号标称值（MPa）（L/min）示值差的平均值Li（%）4台氧气吸入器流量检定仪测量结果的示值差的平均值（%） 1（被考核的氧气吸入器流量检定仪）0.155+0.44+0.452520.

21、155+0.3530.155+0.5040.155+0.52 1、被考核的氧气吸入器流量检定仪的扩展不确定度为：U=2.4% 2、被考核的氧气吸入器流量检定仪的测量结果：Li=+0.44% 3、4台氧气吸入器流量检定仪的测量结果的示值差的平均值：=+0.4525% 4、L1 - =0.44-0.4525=0.0125%=%=1.3416%因为；所以被考核计量标准氧气吸入器流量检定仪的测量不确定度得到验证。十一、结论根据以上技术分析，所建立的浮标式氧气吸入器计量标准装置符合国家计量检定系统表和国家计量检定规程JJG91396浮标式氧气吸入器的要求。十二、附加说明1、 JJG91396浮标式氧气吸入器检定规程；2、浮标式氧气吸入器作业指导书；16