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三相电能表检定装置测量结果不确定度的评定

来源:   作者:   发布时间:2010-12-10
一、简述

  测量依据:JJG307-1988《交流电度表检定规程》。
  测量标准:三相电能表检定装置,型号SDX-1,规格3×(100~400)V;3×(0.1~50)A,准确度级别0.2级。
  环境条件:温度(20±2)℃,相对湿度(35~85)%。
  测量对象:三相四线有功电能表,准确度等级2.0级,型号DT241X-4,规格3×380/220V;3×1?郾5(6)A。
  测量过程:装置输出一定功率给被检表,并对被检表进行采样积分,得到的电能值与装置输出的标准电能值比较,得到被检表在该功率时的相对误差。

  二、数学模型

  r=r0
  式中:r———被检电能表的相对误差;r0———三相电能表检定装置上测得的相对误差。

  三、输入量的标准不确定度评定

  输入量r0的标准不确定度u(r0)的来源主要有两个方面:
  在重复性条件下,对被测电能表测量其典型测量点引起的不确定度分量u(r01),采用A类评定方法;由三相电能表检定装置的误差引起的不确定度分量u(r02)采用B类评定方法。
  标准不确定度分量u(r01)的评定
  通过对2.0级被测电能表在3×380/220V;3×1.5A;cosΦ=1.0的量程上重复测量了10次,每一次测量都启动控制按键,测得结果如表1所示。
  标准不确定度分量u(r)=S(r)=0.028%
  标准不确定度量分量u(r)的评定
  该不确定度分量主要由本相电能表检定装置的误差引起。它包括:三相标准功率电能表的不确定度u=0.2%/;三相标准功率电能表的数字显示分辨率带来的不确定度u=0.29×0.01%;误差数据化整间隔带来的不确定度u3=0.29×0.2%;标准电流互感器引起的不确定度u4≤0.02%;数控光电采样器带来的不确定度u5≤0.02%。
  标准不确定度分量u(r02)=0.1323%
  输入量r的标准不确定度u(r)的计算
  u(r)=[u2(r)+u2(r)]1/2=[0.0282+0.13232]1/2%=0.14%

  四、合成标准不确定度的评定

  合成标准不确定度汇总于表2。

  五、扩展不确定度的评定

  取置信概率p=95%、包含因子k=2,则扩展不确定度
  U95=k·uc(r)=2×0.14%=0.28%

  六、测量不确定度报告

  本装置对2.0级三相线有功电能表在3×380/220V;3×1.5A;cosΦ=1.0时,相对误差测量结果的扩展不确定度U95=0.28%
  测量不确定度验证
  按照《计量标准考核规范》规定的验证方法,采用其中传递比较法进行验证。将被测2.0级的三相四线有功电能表用       本装置测量后,再送省计量院,用高两个级别的三相电能表检定装置(准确度级别为0.05级、测量时的扩展不确定度U0=0.036%)测量,测量的结果如表3所示。
  验证公式为:|y-y|≤;由于U≤成立,
  故公式为|y-y0|≤U95
  验证结果最大差值为:|0.44-0.63|≤0.28%、即0.19%≤0.28%,
  证明:测量准确、可靠。 

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