电子式交流电能表测量结果的不确定度评定

电子式交流电能表测量结果的不确定度评定齐齐哈尔轨道交通装备有限责任公司 （黑龙江 161002） 林浩

【摘要】在电子式交流电能表的检定工作中，电子式交流电能表测量结果的测量不确定度的来源主要是测量结果的重复性、测量方法、测量环境、测量装置（测量仪器和辅助设备等）这四个方面。在评定测量不确定度时应先建立数学模型，根据数学模型的各输入量从四个方面进行考虑，这样在评定过程中就会做到既不重复也不遗漏。

关键字：不确定度；测量方法；不确定度分量计算

1. 评定依据

JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》技术规范；JJG596—2012《电子式交流电能表》检定规程。

后，W0为一常数。因此，只有W对测量结果不确定度有贡献。得方差：

（2）

灵敏系数，由式（1）得：

2. 测量方法

采用比较法检定，检定0.5s级(DSSD51型) 三相电子式交流电能表，检定标准装置选用河南思达高科技股份公司生产的ST-9001D5型（0.1级）三相多功能电能表检定装置，标准器（标准电能表）选用河南思达高科技股份公司生产的S-6502型（0.05级）标准功率电能表。

5. 标准不确定度分量一览表

标准不确定度分量如表1~表3所示所示

表1 功率因数1.0

分量u(xi)不确定度来源测量重复性检定装置的示值分辨率引入的不确定度

标准不确定度

u(xi)0.006%0.0577%0.0145%

ci=f/xi

-1

3. 数学模型

当给被检电能表和标准电能表同时输入一定的电能值，停住标准电能表的方法检定时，被检电能表的误差△表达为：

△=W0-W （1）

其中：W——实测电能值，即标准电能表累计的电 能值；

u(W11)u(W21)u(W3)

表2 功率因数0.5L

分量u(xi)u(W12)u(W22)u(W3)不确定度来源测量重复性检定装置的示值分辨率引入的不确定度

标准不确定度u(xi)0.0041%0.0866%0.0145%ci=f/xi

-1

表3 功率因数0.8C

分量u(xi)u(W13)u(W23)u(W3)不确定度来源测量重复性检定装置的示值分辨率引入的不确定度

标准不确定度u(xi)0.0044%0.0866%0.0145% W0——被检电能表的理论电能值。

ci=f/xi

-1

4. 方差和灵敏系数

式（1）中W0为算定电能值，当被检表选定

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理化检测技术

6. 各标准不确定度分量计算

（1）由测量重复性估算的标准不确定度分00273675电能表为例，对3×100V/6A的满载点所得数据如表4所示。

为算术平均值，试验标准差：

量u(W1)：首先，试验以检定DSSD51型，编号

果，于是

（2）由三相交流电能表检定装置的示值允差估算的标准不确定度分量u（W2）：首先，功率因数1.0。ST—9001D5型三相交流电能表检定装置的最大允许误差±0.1%（经上级计量部门检定合格），属均匀分布，k=，则:

（功率因数1.0）在重复性条件下进行10次测量，

其次，功率因数0.5L、0.8C。ST—9001D5型

实际工作中以两次测量值的平均值为测量结果，于是

其次，试验再以检定DSSD51型，编号00273675电能表为例，对3×100V/6A的满载点（功率因数0.5L）在重复性条件下进行10次测量，所得数据如表5所示。

为算术平均值，试验标准差：

（3）数字示值分辨率引入的不确定度u(W3)：电子式交流电能表是一种数字仪表，若分辩率为0.05，由此引入的标准不确定度为：

三相交流电能表检定装置的最大允许误差±0.15%（经上级计量部门检定合格），属均匀分布，

，则:

u(W3)=0.29×0.05=0.0145

（4）u(W1)、u(W2)、u(W3)合成标准电能表误

差的标准不确定度u(W)：

实际工作中以两次测量值的平均值为测量结果，于是

最后，试验再以检定DSSD51型，编号00273675电能表为例，对3×100V/6A的满载点（功率因数0.8C）在重复性条件下进行10次测量，所得数据如表6所示。

为算术平均值，试验标准差：

功率因数1.0

u2(W)=u2(W11)+ u2(W21)+ u2(W3)u(W)=0.06%

=（0.006%）2+（0.0577%）2+（0.0145%）2

功率因数0.5L

u2(W)=u2(W12)+ u2(W22)+ u2(W3)u(W)=0.088%

=（0.0041%）2+（0.0866%）2+（0.0145%）2功率因数0.8C

u2(W)=u2(W13)+ u2(W23)+ u2(W3)

实际工作中以两次测量值的平均值为测量结

u(W)=0.088%

50.163

60.150

7

=（0.0044%）2+（0.0866%）2+（0.0145%）2

表4 测量重复性记录

序号误差（%）

10.138

20.156

30.152

40.160

80.142

90.158

100.167

0.158

表5 测量重复性记录

序号误差（%）

10.238

20.246

30.252

40.240

50.233

60.240

70.248

80.242

90.238

100.247

表6 测量重复性记录

序号误差（%）

10.112

20.108

30.112

40.121

50.127

60.111

70.118

80.122

90.118

100.124

冷加工

2016年 增刊1www.metalworking1950.com5312016第二届轨道交通先进金属加工及检测技术交流会

螺栓最小拉力载荷试验的重要性及其自制试验工装介绍长江车辆有限公司株洲分公司 （湖南 412001） 任泽湘 谢喜连

【摘要】本文从理论上简述了在螺栓入厂复检中选择螺栓实体最小拉力载荷试验的重要性，并用事实加以证实。同时介绍了一套自制的螺栓实体最小拉力载荷试验的简便工装。【关键词】螺栓；力学性能

螺栓是一种常用紧固件，在铁路机车车辆制造上均有广泛应用，它的质量直接影响行车安全。螺栓的机械及物理性能检测，一般是按照GB/T3098-1—2010标准进行。该标准规定了螺栓多项机械、物理性能等级及其试验方法，但在螺栓入厂复检中，难以按照标准逐项进行检测，因为那将耗时费力且不经济。只能选择关键有代表性的项点检测。我们仅选择螺栓硬度及最小拉力载荷两项进行检

测，并且规定，在螺栓长度允许的情况下，必须做最小拉力载荷试验。理由是：我们认为，螺栓的硬度检测虽然方便，测定值能够反映其抗拉强度，但缺点是无法反应螺栓本身的缺陷（如裂纹等）及其对螺栓性能影响程度，而最小拉力载荷试验不同，因为它是螺栓实体试验，在国标列出的所有实体试验中相对简单快捷，其测定值虽然不能直接反映螺栓本身存在的各种缺陷，但可以综合反应出各种

7. 合成标准不确定度uc

功率因数1.0

通过以上分析可知，在功率因数1.0和功率因数0.5L、0.8C时各不同负载点计算出来的测量结果不确定度基本上是一样的。

uc2=c2(w)󰀂u2(w)=(-1)2×(0.06%)2uc=0.06%

功率因数0.5L、0.8C

9. 结语

在电子式交流电能表的检定工作中，电子式交流电能表测量结果的测量不确定度主要是由测量结果的重复性、方法（定义、测量方法等）、测量环境、测量装置（测量仪器和辅助设备等）四个方面决定。因此在各不同负载点的测量结果不确定度基本上一样，此次评定的电子式电能表各不同负载点都可用此评定结果表示。

作者简介：林浩，中车齐齐哈尔车辆有限公司计量理化检测中心电磁室主任，联系方式：0452-2939650，e-mail：linhao001959@163.com。

uc2=c2(w)󰀂u2(w)=(-1)2×(0.088%)2 uc =0.088%

8. 扩展不确定度

取置信概率p=95%功率因数1.0

U95=kp·uc=2×0.06%=0.12%功率因数0.5L

U95=kp·uc=2×0.088%=0.18%功率因数0.8C

U95=kp·uc=2×0.088%=0.18%

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