1、油品計量檢定基礎(chǔ),主要內(nèi)容,測量誤差基本概念 計量器具 量值傳遞與溯源 計量檢定,第一章 測量誤差的基本概念,介紹測量誤差的基本概念，如測量誤 差的定義、分類、誤差的來源等。通過這 些內(nèi)容的學習，可以對測量誤差有個全面 的了解。,第一章 測量誤差的基本概念,測量誤差error of measurement ： 測量結(jié)果減去被測量的真值。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),測量誤差,測量結(jié)果,真值,第一章 測量誤差的基本概念,量的真值 True value of a quantity ： 與給定的特定量的定義一致的值。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),真值（true

2、 value）是指一個特定的物理量在一定條件下所定義的客觀量值，又稱為理論值或定義值。理論真值一般只存在于純理論之中。,三角形內(nèi)角之和恒為180,一個整圓周角為360,第一章測量誤差的基本概念,量的約定真值 Conventional true value of a quantity ： 對于給定目的具有適當不確定度的、賦予特定量的值，有時該值是約定采用的。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),這個術(shù)語在計量學中常用。以前亦稱指定值、最佳估計值、約定值或參考值等等。誤差是針對真值而言的，真值一般都是指約定真值。,由國家建立的實物基準千克原器質(zhì)量既是約定真值。,第一章測量誤差的基本概念

3、,絕對誤差,定義,測量結(jié)果,被測量的真值，常用約定真值代替,絕對誤差,特點, 絕對誤差是一個具有確定的大小、符號及單位的量。, 絕對誤差不能說明測量的準確度。, 絕對誤差就是測量誤差。,第一章測量誤差的基本概念,絕對誤差,在測量儀器中，修正值常以表格、曲線或公式的形式給出。 在智能測量儀器中，可修正值存儲在儀器中，儀器輸出的是已修正結(jié)果（corrected result）。這樣可提高測量準確度。,修正值（correction）： 用代數(shù)方法與未修正測量結(jié)果相加，以補償其系統(tǒng)誤差的值。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),第一章測量誤差的基本概念,絕對誤差,例： 由某電流表測得的電流

4、示值為0.83 mA，查該電流表檢定證書，得知該表在0.8mA及其附近的修正值為0.02mA，那么被測電流的實際值為：,測量結(jié)果,修正值,修正的測量結(jié)果,第一章測量誤差的基本概念,相對誤差,相對誤差（relative error）： 測量誤差除以被測量的真值。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),第一章測量誤差的基本概念,相對誤差,定義,被測量的真值，常用約定真值代替，也可以近似用測量值來代替,相對誤差,特點,相對誤差只有大小和符號，而無量綱，一般用百分數(shù)來表示。, 相對誤差常用來衡量測量的相對準確程度。,絕對誤差,第一章測量誤差的基本概念,相對誤差,例： 用兩種方法測量L1= 1

5、00mm尺寸的工件，其誤差分別為 X110m , X28m 用第三種方法測量L2= 80mm的尺寸，其誤差為 X37m 試評價三種測量方法準確度的高低。,第一章 測量誤差的基本概念,誤差分類,誤差分類,系統(tǒng)誤差（systematic error）： 在重復性條件下，對同一被測量進行無限多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),特征,在相同條件下，多次測量同一量值時，該誤差的絕對值和符號保持不變，或者在條件改變時，按某一確定規(guī)律變化的誤差。,第一章測量誤差的基本概念,誤差分類,隨機誤差(random error)： 測量結(jié)果與在重復性條件下,

6、對同一被測量進行無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),特征,在相同測量條件下，多次測量同一量值時，絕對值和符號以不可預定方式變化的誤差。,第一章測量誤差的基本概念,誤差分類,粗大誤差（gross error） ： 在一定的測量條件下，測量結(jié)果明顯地偏離實際值所形成的誤差。,判別準則,1、萊以特準則（3） 2、羅曼諾夫斯基準則 3、格羅布斯準則 4、狄克松準則,第一章測量誤差的基本概念,誤差= 測得值-真值 =(測得值-總體均值) +(總體均值-真值) =隨機誤差+系統(tǒng)誤差,第一章測量誤差的基本概念,誤差來源,主要來源,測量裝置誤差,測量方法誤差,測

7、量環(huán)境誤差,測量人員誤差,第一章測量誤差的基本概念,測量裝置誤差 ： 由于測量裝置的設(shè)計、工藝或調(diào)整以及磨損、老化或故障等原因所引起的誤差。,誤差來源,測量裝置誤差,標準器誤差,儀器誤差,附件誤差,標準金屬罐、標準體積管等本身體現(xiàn)出來的量值，不可避免含有誤差,讀標準裝置相關(guān)參數(shù)的儀器，如壓力表、溫度計等本身都具有誤差,標準體積管內(nèi)橡膠球的過盈量與橢圓度等,第一章 測量誤差的基本概念,測量環(huán)境誤差 ： 由于各種環(huán)境因素與要求條件不一致而造成的誤差。,誤差來源,電子測量中，環(huán)境溫度、電源電壓、電磁干擾影響，產(chǎn)生測量誤差。,激光光波比長測量中，空氣的溫度、濕度、塵埃、大氣壓力影響，產(chǎn)生測量誤差。,高

8、精度的準直測量中，氣流、振動等影響，產(chǎn)生測量誤差。,第一章 測量誤差的基本概念,測量方法誤差 ： 由于測量方法的不完善，或采用近似的計算公式等原因所引起的誤差，又稱為理論誤差。,采用不十分精密的測量方法或使用近似的經(jīng)驗方式進行計算以及數(shù)據(jù)處理而造成的誤差。如原油水分測定使用“離心法”測定結(jié)果的準確性就低于“蒸餾法”。,誤差來源,第一章 測量誤差的基本概念,測量人員誤差 ： 由于測量人員的工作責任心、技術(shù)熟練程度、生理感官與心理因素、測量習慣等的不同而引起的誤差。,誤差來源,要求測量人員要認真了解測量儀器的特性和測量原理，熟練掌握測量規(guī)程，精心進行測量操作，并正確處理測量結(jié)果。,第二章 計量器具

9、,國家計量技術(shù)規(guī)范JJF1001-1998的規(guī)定，“計量器具”等同“測量儀器”，都使用對應(yīng)英文 measuring instrument。,計量器具(measuring instrument)定義為： 單獨地或連同輔助設(shè)備一起用以進行測量的器具。 (JJF1001-1998通用計量術(shù)語及定義),第二章計量器具,在中華人民共和國境內(nèi)，建立計量基準器具、計量標準器具，進行計量檢定、制造、修理、銷售使用計量器具必須遵守計量法。,第一節(jié) 計量器具的分類及特征,按計量器具計量用途分類： 1計量基準器具; 2計量標準器具; 3工作計量器具。,第一節(jié)計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 計量基準器具簡稱計

10、量基準，是在特定計量領(lǐng)域內(nèi)復現(xiàn)和保存計量單位（或其倍數(shù)或分數(shù)）并具有最高計量特性的計量器具，是統(tǒng)一量值的最高依據(jù)。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 人工基準與自然基準 ： 人工基準是指以實物來定義并復現(xiàn)測量單位，又稱為實物基準； 自然基準是指以自然現(xiàn)象或物理效應(yīng)來定義測量單位。,按計量用途分類,國際米原器,高級人工基準,國際千克原器,高級人工基準,第一節(jié)計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 國際計量基準、國家計量基準、副基準和工作基準： 國際計量基準是具有當代科學技術(shù)所能達到的最高計量特性的計量基準，是給定量的所有其它計量器具在國際上定度的最高依據(jù)。,按計量用途

11、分類,第一節(jié) 計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 國際計量基準、國家計量基準、副基準和工作基準： 國家計量基準就是本國科學技術(shù)所能達到的最高計量特性和計量基準，是給定量的所有其它計量器具在國內(nèi)定度的最高依據(jù)。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,2.1 計量基準器具 國際計量基準、國家計量基準、副基準和工作基準： 副基準是由國家基準直接校準或比對來定值的計量標準，它作為復現(xiàn)測量單位的地位僅次于國家基準。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 國際計量基準、國家計量基準、副基準和工作基準： 工作基準是指經(jīng)與國家計量基準或副基準比對，并經(jīng)國家鑒定，實際用以檢定計

12、量標準的計量器具。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,1 計量基準器具 國家計量基準的特點： 第一，唯一性 第二，科學性 第三，國家性 第四，穩(wěn)定性,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,2 計量標準器具 計量標準器具簡稱計量標準，是指準確度低于計量基準、用于檢定其他計量標準或工作計量器具的計量器具。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,3 工作計量器具 工作計量器具也稱普通計量器具，用于日常的測量工作而不是用于檢定或校準工作的計量器具。,按計量用途分類,第一節(jié)計量器具的分類及特征,計量器具的特征 主要有標稱值、量程、示值范圍和測量范圍、準確度、重復性、靈敏度和穩(wěn)定性等

13、等。,第一節(jié)計量器具的分類及特征,標稱值：具上所標注的量值。 示值范圍：指所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。 測量范圍：指在允許誤差限內(nèi)計量器具的被測量值的范圍。 量程：測量范圍的上、下限之差的模。,計量的特征,第一節(jié)計量器具的分類及特征,準確度：測量儀器給出接近于真值的相應(yīng)的能力。 重復性：在相同測量條件下，重復測量同一個被測量，測量儀器提供相近示值的能力。 靈敏度：測量儀器響應(yīng)的變化除以對應(yīng)的激勵變化。,計量的特征,第一節(jié)計量器具的分類及特征,穩(wěn)定性：測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。,計量的特征,第二節(jié) 原油成品油管道計量器具,目前，中國的原油、成品油貿(mào)易計量都采用計重方式，按空

14、氣中的純油質(zhì)量進行交接，以噸為計量單位。均以管道輸送為主，一般采用流量計動態(tài)計量，靜態(tài)計量只作為盤點庫存量的手段。所以石油管道工作計量器具基本上就是各類流量計，計量標準器具基本上指的是標準體積管和配套的二等標準量器。,螺旋轉(zhuǎn)子流量計,質(zhì)量流量計,超聲流量計,渦輪流量計,容積式流量計,管道動態(tài)計量工作器具,管道動態(tài)計量標準器具,動態(tài)計量流程圖,第三節(jié) 常用流量計工作原理及特點,原油管輸計量以容積式流量計為主，成品油管輸計量主要是科氏力質(zhì)量流量計，短期內(nèi)這種選型將維持一段時間。 下面就將這兩種流量計作簡要介紹,容積式流量計 容積式流量計（positive displacement flowmete

15、r），簡稱PD流量計。它利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)計量室逐次、重復地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流量體積總量。,容積式流量計,容積式流量計性能特點 高精度0.10.5% 用途廣泛 國內(nèi)外用量最大 具有國際國內(nèi)完善的、嚴格的標準規(guī)程 受計量介質(zhì)的物理性能、流動狀態(tài)的影響小 安裝條件對計量精度影響小 測量范圍度廣 容易實現(xiàn)就地指示和遠傳控制 具有高精度、長期性能穩(wěn)定性和良好重復性,容積式流量計,國內(nèi)的石油及石油產(chǎn)品以質(zhì)量單位進行交接。對于以質(zhì)量單位進行交接計量的石油及石油產(chǎn)品，如果能夠直接測量油品的質(zhì)量，就可減少測量環(huán)節(jié)，提高測量的準確度。質(zhì)量流量計具有

16、直接測量質(zhì)量的能力，可以廣泛應(yīng)用于液體測量場合，近年來在石油行業(yè)使用已經(jīng)相當普及。,質(zhì)量流量計,50,100,科里奧利質(zhì)量流量計（以下簡稱質(zhì)量流量計）始于20世紀50年代初，直到1977年，由美國高準（MicroMotion）公司率先推出工業(yè)化產(chǎn)品。80年代中后期，很多公司都開發(fā)出了質(zhì)量流量計。 主要有： Emerson（Micro Motion） Endress & Hauser（E+H） ABB Krohne Foxbro,質(zhì)量流量計,質(zhì)量流量計,Emerson質(zhì)量流量計,E+H質(zhì)量流量計,ABB質(zhì)量流量計,Krohne質(zhì)量流量計,質(zhì)量流量計,科 氏 力 效 應(yīng) 原 理 當 某 人 在 一

17、 個 以 角 速 度 w 勻 速 旋 轉(zhuǎn) 的 圓 盤 上 沿 軸 心 以 速 度 v 運 動 時, 其 受 到 切 向 的 力 Fc , 此 現(xiàn) 象 就 是 科 氏 力 效 應(yīng).其 中, 科 氏 力 Fc 的 大 小 可 通 過 下 面 公 式 得 出 Fc = -2 m (w x v),在雙管型質(zhì)量流量計當中，入口處的分流管把流入的介質(zhì)均等地一分為二，送到兩根測量管中，這樣保證了100%的介質(zhì)流經(jīng)測量管 兩根測量管由于驅(qū)動線圈的作用，產(chǎn)生以支點為軸的相對震動。當測量管中有流量時，產(chǎn)生如圖所示的科里奧利現(xiàn)象。 F = m * a,科里奧利質(zhì)量流量計的工作原理,流量檢測原理,2.9098 克/秒

18、/微秒,相位差與流量標定系數(shù),新技術(shù)發(fā)展及特點,較強的適應(yīng)性,多參數(shù)準確測量,準確度高,不受介質(zhì)粘度、流態(tài)等影響,流量、密度、含水（中高含水）,質(zhì)量流量計,第三章 量值的傳遞與溯源,量值傳遞與溯源是計量工作的最主要任務(wù)之一，是保證量值準確一致的重要手段，它為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學實驗、國內(nèi)外貿(mào)易、環(huán)境保護以及人民生活等各個領(lǐng)域提供了計量保證。,第三章 量值的傳遞與溯源,量值傳遞的概念 量值傳遞是將國家計量基準所復現(xiàn)的計量單位量值，通過檢定（或其它傳遞）方式傳遞給下一等級的計量標準，并依次逐級傳遞到工作計量器具，以保證被測量的量值準確一致。,第三章 量值的傳遞與溯源,量值溯源的概念 量值溯源

19、通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或計量標準的值，能夠與規(guī)定的參考標準，通常是與國家計量標準或國際計量標準聯(lián)系起來的特性。,第三章 量值的傳遞與溯源,量值傳遞及溯源的必要性 1、任何計量器具都具有不同程度的誤差，如果沒有國家計量基準、計量標準及進行量值傳遞或溯源，計量工作將無法進行。 2、對于新制的、修理后的和使用中的計量器具，必須用適當?shù)燃壍挠嬃繕藴蕘泶_認其計量特性。,第三章 量值的傳遞與溯源,量值傳遞與溯源體系 我國的量值傳遞或溯源體系分為三個層次，國家計量基準、計量標準和工作計量器具。該體系的形式呈三角形或樹枝形。,量值傳遞或溯源體系的形式 ： （a）三角形 （b）樹枝

20、形,第四章 計量檢定,檢定在計量工作中的地位 計量檢定（簡稱檢定）的目的在于查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書。 （標定是給測量儀器或標準物質(zhì)定值）,第四章 計量檢定,檢定必須執(zhí)行計量檢定規(guī)程 計量器具的準確度等級、最大允許誤差、測量不確定度都應(yīng)當在規(guī)定的正常工作條件下來判定。 計量器具的穩(wěn)定性，是指在規(guī)定工作條件下計量器具保持其計量特性恒定的能力。 受檢的計量器具應(yīng)當由哪一等級的計量標準對它進行檢定，可以從該計量器具的檢定系統(tǒng)中查出。,第四章 計量檢定,檢定的步驟 a、外觀檢查 b、正常性檢查 c、計量特性的檢定 d、檢定結(jié)果的處理,第四章 計量

21、檢定,檢定記錄 （1）計量器具的名稱、型號、額定特性和參數(shù)。 （2）檢定條件，包括檢定室或介質(zhì)的溫度。 （3）檢定時所用的計量標準的名稱、型號及編號。 （4）檢定時間（年、月、日）。 （5）檢定過程中所進行的每一次獨立測量的結(jié)果。 （6）對記錄進行分析，并做出是否合格的結(jié)論。 （7）有效期。 （8）檢定員及核驗員簽字。,第四章 計量檢定,對檢定人員的要求 （1）熱愛計量事業(yè)，有良好的職業(yè)道德； （2）精通業(yè)務(wù)，操作技術(shù)熟練，熟悉所使用的計量標準和受檢計量器具的原理、結(jié)構(gòu)及性能； （3）具有踏實的工作作風，養(yǎng)成良好的井井有條的習慣，記錄認真、字跡清晰端正； （4）善于保養(yǎng)維護所使用的計量標準，能

22、夠及時判斷它們是否處于正常狀態(tài)； （5）善于分析問題，對檢定中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象能及時發(fā)現(xiàn)并做出正確的判斷。,第四章 計量檢定,檢定的分類 可分為強制檢定和非強制檢定兩大類。,第四章 計量檢定,六類計量器具 （1）社會公用計量標準； （2）企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標準； （3）用于貿(mào)易結(jié)算的工作計量器具； （4）用于安全防護的工作計量器具； （5）用于醫(yī)療衛(wèi)生的工作計量器具； （6）用于環(huán)境監(jiān)測方面的工作計量器具。,流量計檢定,流量計屬國家計量法規(guī)定的屬于強制檢定范疇內(nèi)的計量器具，因此到達檢定周期必須進行檢定。另外，流量計經(jīng)檢修后，或購銷雙方對其測量值發(fā)生懷疑時，也應(yīng)進行檢定。 檢定流量計是確

23、定其是否合格和它的流量計系數(shù)（MF值）,流量計配玻璃密度計 Mn=VtVCF 20MFFaCpl Cw 式中： Mn空氣中的質(zhì)量 Vtt溫度下油品的體積 VCFl體積修正系數(shù) 20標準密度 MF流量計系數(shù) Fa 空氣浮力修正系數(shù) Cpl壓力修正系數(shù) Cw含水系數(shù),原油、成品油計量系統(tǒng),質(zhì)量流量計 Mn=MtMFFaCw 式中： Mn空氣中的質(zhì)量 Mt質(zhì)量流量計累計量 MF流量計系數(shù) Fa 空氣浮力修正系數(shù) Cw含水系數(shù),原油、成品油計量系統(tǒng),隨著計量技術(shù)的進步，油氣流量儀表已逐步實現(xiàn)了實流檢定，量值溯源方式已在逐漸向檢定、校準、比對等方法共用的局面。油氣計量中的相關(guān)參數(shù)，如壓力、溫度、密度、組分等測量儀表的檢定也已開展在線動態(tài)檢定或校準。目前，中國石油輸油管道中的原油流量計（容積式）和成品油流量