空气焓值法能效测量装置压力测量系统的不确定度评定

空气焓值法能效测量装置压力测量系统的不确定度评定

王舒卉

（上海市计量测试技术研究院，上海市 201203）

摘要：本文根据JJF 1858-2020《空调器空气焓值法能效测量装置校准规范》，对空调器空气焓值法能效测量装置中压力测量系统的差压进行计量，并且进行不确定度评定和结果比对，确认计量可靠性。

关键字：空气焓值法；压力测量系统；不确定度；比对

一、引言

    空调器空气焓值法能效测量装置是一种用于测量空调器制冷、制热能力和能效的试验装置。通过监测空气处理机组控制被测空调器的干球温度、湿球温度、大气压力、喷嘴前后压差等主要参数，计算得到被测空调器的制冷、制热量。该种测试方法虽然效率高，但是计算公式涉及参数众多，其中任一设备引起的偏差都会对测量结果产生相当的影响。因此需要对能效测量装置进行周期性校准。本文根据新颁布的JJF 1858-2020《空调器空气焓值法能效测量装置校准规范》，对能效测量装置中压力测量系统展开计量工作，并且对差压测量结果进行不确定度评定和比对，确认计量可靠性。

二、装置测试

计量压力测量系统时检验点应均匀分布在测量范围内，选取不少于5个检验点，并将标准器通电预热。调整表压/绝压测量系统的“零点”和“满度值”，通过短接差压测量系统的高压端和低压端调整零位。再将压力标准器装置与压力测量系统相连接，分别记录压力标准值和压力指示值。整个测量过程包含的标准器装置为压力标准器装置。

原有的压力标准器DRCUK 605的内置压力只能达到2MPa，外置的模块需要手动的泵压，不仅稳定性差，在临界值对管路伤害风险较大。更新的标准器设备ConST 811压力准确度最高可达0.01级，对管路的影响也降低，同时提高了压力检测的稳定性和重复性。将压力标准器加上远程的控制功能可以降低计量工作者在工作中危险的可能性。

差压的测试范围是（-1000~1000）Pa，选取-1000 Pa，-500 Pa，0 Pa，500 Pa，1000 Pa进行数据记录，程控自动化软件下发命令设置标准器设备ConST 811的压力值并启动，待差压压力标准器状态稳定后，再在程控自动化软件中读取差压压力值，与焓差试验台系统采集的数据进行比较记录。

表压/绝压的测试范围是（-0.1~4）MPa，选取-0.1MPa，0Mpa，1Mpa，2Mpa，3Mpa，4MPa进行数据记录，程控自动化软件下发命令设置标准器设备ConST 811的压力值并启动，待表压/绝压压力标准器状态稳定后，再在程控自动化软件中读取表压/绝压压力值，与焓差试验台系统采集的数据进行比较记录。

三、不确定度评定

首先建立数学模型，测量误差等于被校差压系统显示值的平均值减去标准测量值的平均值，公式为。灵敏系数分别为、。

根据数学模型，标准不确定度来源分为两种，分别来源于输入量导致的标准不确定度和输入量导致的标准不确定度。两个输入量相互独立，易得其合成标准不确定度

。

（1）输入量导致的标准不确定度由两个分量组成，分别为差压测量系统测量重复性引入的标准不确定度和被校差压测量系统分辨力引入的标准不确定度。

以1000Pa作为校准点进行测量误差的不确定度评定。实验对被校差压测量系统在重复条件下做了10次测量，测量的结果如表所示。则单次的测量偏差为。

1000Pa差压测量系统测量结果

被校差压测量系统的分辨力为0.1Pa，采用B类评定方法，该分布可以均匀分布作为估计，区间半宽为。那么。

输入量导致的标准不确定度。

（2）输入量导致的标准不确定度为压力源引入的标准不确定度，按B类方法评定，其差压最大允差为±1.0Pa，因此0.57Pa。

（3）合成标准不确定度为。

扩展不确定度取，则可得1.2Pa。

综上可得，1000Pa时差压测量系统的测量结果为，。

四、比对分析

压力测量系统包括差压和压力，差压比对单位为Pa，根据比对报告进行评估，所有差压数据的评估计算如下表所示。

由上表可知，在上述测量点的测量结果满足∣-∣≤，所有差压参数均满足满足比对要求，从而进一步验证了可行性和有效性。

参考文献：

[1]JJF 1858-2020空调器空气焓值法能效测量装置校准规范[S].