摘要:本文根據國家計量技術規范JJF1059-1999測量不確定度評定與表示》的計量技術規范,結合井下流量計的實際情況,給出了計量檢定流量計時示值誤差測量結果不確定度的評定方法。
1前言
測量不確定度的評定方法在全球的廣泛應用,乃是科技的交流和國際貿易的迫切需要,它使各國進行的測量及所得到的結果可以進行互相比較,取得共識。為了與國際接軌,原國家質量技術監督局出臺了《測量不確定度評定與表示)計量技術規范(JJF1059--1999)等文件。
為了提高實驗室的檢測水平，更好的學習和理解測量不確定度評定的方法,結合實驗室國家計量認證工作,建立合理的不確定度評定程序，對測量結果的不確定度有所探討,這里檢測實驗中心以多相流實驗室模擬井標.準裝置為標準對井下流量計示值測量結果的不確定進行分析,愿與測試領域的同行們展開討論。
2檢定方法
根據《井下流量計及檢定裝置》JJG(石油)11.2000檢定規程,該裝置是作為流量傳遞標準,檢定井下流量計的標準設備。地面控制采集系統流程如圖1所示,用被檢流量計在各檢定點與標準器比較,逐點采集被檢流量計和標準器的示值,被檢流量計與標準器示值之差為被檢井下流量計的示值誤差。示值誤差關系如下:
δ=qv-qb(1)
式中:δ一示值誤差;
qy一被測流量計在各點上的示值,m³/d;
qb一多相流實驗室模擬井標準流量裝置示值,m³/d。
3檢定條件
3.1檢定依據
JJG(石油)11.2000《井下流量計及檢定裝置》。
3.2環境條件
各次檢定水溫的最大差別不應超過2℃.
3.3檢定標準
多相流實驗室模擬井標準流量裝置。
3.4檢定對象
被檢井下流量計量程為(2~40)m³/d儀器編號E020。
4數學模型
由公式(1)可知,井下流量計的示值數學模型為:
5不確定度的來源
(1)根據數學模型分析不確定來源,可以認為井下流量計示值不確定度由以下不確定度分量引入:
(2)標準流量計引入不確定度分量引入u(q);
(3)示值誤差引入的不確定度分量u(8)、重復性測量引入不確定度分量u(qi)
(4)為了保證不遺漏不重復,我們也可以從設備方法人員環境和被測對象進行全面驗證:
①設備方面,標準器與井下流量計引入的不確定度分量為1u(qb),已經考慮;
②測量是在規程規定的環境條件下進行的,溫度濕度等影響可忽略;
③人員操作和被檢儀器的隨機變化體現在檢定測量的重復性中,也就是u(q,)巳經考慮。
這樣,井下流量計示值測量不確定度主要是由計量標準器引入的不確定度重復性引入的不確定度構成。
6確定不確定度分量及自由度
6.1標準流量裝置引入的不確定度分量u(qb)
由檢定證書得知,標準流量裝置的擴展不確定度為
0.05%,此為極限誤差,按正態分布考慮,包含因子k=3,
按B類方法評定,標準不確定度為
u(qb)=0.05%x40÷3=6.67x10-3(m³/d)
其值可靠,自由度ν1=∞
6.2測量重復性引入的不確定度分量u(q)
檢定過程中共取7個流量點數據,每個點記錄三次，求出各點的平均值,得出示值誤差見表1。
8擴展不確定度的確定
有效自由度計算:
9不確定度報告
本次井下流量計示值測量結果的擴展不確定:
U95=3.09x10-2(m³/d)
Kp=2.22
Νeff=10.
根據檢定規程規定,井下流量計精度為5%,滿量程為40m³/d,最大允許誤差為2m³/d,經過流量計進行不確定度評定，其擴展不確定度為
U953.09x10-2m³/d
小于最大誤差1/3,故規程的有關規定和檢定方法是科學合理的,能滿足檢定井下流量計需要。
10結束語
多相流實驗室是為了滿足油田三次采油注采剖面動態監測的需要而建立的,為注產剖面測井檢測技術研究、儀器及檢定等提供基礎設施。為使量值可靠,從檢定方法入手,建立數學模型,詳細分析影響結果的不確定度來.源,對井下流量計示值測量不確定評定,為測井儀器檢定科研實驗提供了強有力的保證。
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