浅谈对防静电装置静电接地电阻检测结果的不确定度分析_闫庆武

再选用 2 台同类型测试仪， 在重复性条件下连续 测量 10 次，共得到 3 组测量列， 分别求出单次实验 标准差，如表 1 。
表1组数 1 2 3来自槡单次实验标准差表
平均值 Ｒ / Ω 2. 020 2. 015 2. 022 单次标准差 s / Ω 0. 009 0. 016 0. 016
2
数学模型
1
概述
（ 1 ） 测量依据： JJF （ 黑） 2 —2003 《接地式防静 电装置检测规范》 （ 2 ） 环境条件： 环境温度： 0℃ ～ 40℃ ； 最大相 对湿度： 85% 。 （ 3 ） 测量标准： 数字式接地电阻测试仪， 测量范 围 0 ～ 20 Ω，测量误差 ± 2% ，型号： 4105A。 （ 4 ） 测量对象： 防静电装置接地电阻。 （ 5 ） 测量方法： 使用仪器按照检测规范要求进行 测量。
得到一组测量列为： 2. 01Ω，2. 03Ω，2. 01Ω，2. 01Ω， 2. 02Ω，2. 02Ω，2. 01Ω，2. 03Ω，2. 03Ω，2. 03Ω。 其平均值为： Ｒ = 1 Ｒ i = 2. 020 Ω n∑ i =1
2 ∑（ Ｒ i － Ｒ ） = 0. 009 Ω n －1 n
单次测量实验标准差： s=
被测防静电装置静电接地电阻测量结果的扩展不 确定度为： U95 = 0. 46 Ω （ p = 0. 95 ， k = 2. 01 ） ， ν eff = 50
（ 3 ） 有效自由度 u4 （ Ｒ ） ν eff （ Ｒ ） = 4 ≈50 u （ Ｒ1 ） u4 （ Ｒ2 ） + ν（ Ｒ1 ） ν（ Ｒ2 ）
测量不确定度
UNCEＲTAINTY OF MEASUＲEMENT
浅谈对防静电装置静电接地电阻 检测结果的不确定度分析
闫庆武
（ 大庆油田 技术监督中心计量所，黑龙江 大庆 163453 ）
［ 摘
要］ 文章依据 JJF 1059 —1999 《测量不确定度评定与表示 》 对防静电装置静电接地电阻检测结果的不确定度进行
槡
1 s j 2 = 0. 014 Ω m∑ j =1
n
0. 4 Ω。通常认为在此区间内服从均匀分布 ： k = 槡 3 u（ Ｒ1 ） = a 0. 4 Ω = = 0. 23 Ω k 3 槡
4
合成标准不确定度分量
（ 1 ） 灵敏系数 数学模型： Ｒ = f（ r） ，则： c= f =1 Ｒ
Δu （ Ｒ1 ） = 0. 1 ，则自由度 ν（ Ｒ1 ） = 50 。 估计 u（ Ｒ1 ） （ 2 ） 由重复测量引入的不确定度 u（ Ｒ2 ） 对防静电装置的接地电阻值进行连续 10 次测量，
［ 收稿日期］ 2011 － 01 － 22 ·184·
（ 2 ） 合成标准不确定度
Industrial Measurement 2011 Supplementary Issue 1
7
结束语
本文以实例形式对防静电装置的静电接地电阻值 进行了不确定度评定分析，但在实际应用中应注意： （ 1 ） 在不同土壤电阻率下可能会引入新的不确定 度分量。 （ 2 ） 在测量结果接近规范要求的阀值时应注意多 次重复检测以确保防静电装置本身的安全性能 。
［ 编辑： 薛 敏］
5
扩展不确定度
置信概率 取 95% ， 有 效 自 由 度 近 似 取 整 为 50 ， 查 t 分布表，得： k95 = t95 （ 50 ） = 2. 01
合成标准不确定度汇总表
标准不 确定度 / Ω 0. 23 0. 014 灵敏 系数 1 1 ui = ci × u（ x i ） / Ω 0. 23 0. 014 自由度 50 27
6
不确定度报告
2 2 2 2 2 合成公式： u （ Ｒ ） = c1 u （ Ｒ1 ） + c2 u （ Ｒ2 ） 合成标准不确定度： u（ Ｒ ） = 0. 23 Ω
Ｒ = f （ r）
式中： Ｒ 为被测防静电装置静电接地电阻示值 ，Ω。
合并样本标准差为： sp = 则： 自由度：
3
标准不确定度评定
（ 1 ） 由仪器允许误差引入的不确定度 u（ Ｒ1 ） 测量仪器的最大允许示值误差为 ± 2% ， 即 a =
u（ Ｒ2 ） = s p = 0. 014 Ω ν（ Ｒ2 ） = m × （ n － 1 ） = 27
通路总体准确度在 0. 3% 以内。 另外， 在选用标准器 进行校验工作时，应该遵循这样一个实用原则： 在能 够保证变送器准确度的基础上，尽可能减少标准器的 使用数量，以降低中间环节带来的误差。 （ 4 ） 逐渐完善并修订天然气流量计量标准 现有的天然气流量计量标准， 是一个一定历史条 件下的产物。随着计量技术的发展， 对天然气流量计 量探索的不断深入，若能通过更多的实验验证， 修订 现有标准，使之更好适应现场工况条件， 减少流量计 量的附加误差，将能更好地适应现场天然气流量计量 的需要。
UNCEＲTAINTY OF MEASUＲEMENT
表2
分量 u （ Ｒ1 ） u （ Ｒ2 ） 不确定 度来源 允许误差 测量重复性
测量不确定度
扩展不确定度 U95 为： U95 = t95 （ 50 ） × u（ Ｒ ） = 2. 01 × 0. 23 Ω = 0. 46 Ω （ p = 0. 95 ， k = 2. 01 ）
（ 上接第 125 页）
计量系统准确度的主要因素在于孔板本身误差 、 压力 通路、差压通路和温度通路误差。 减小它们带来的误 差，对提高 SCADA 计量系统的准确度、 保证自动化 计量系统高可靠的运行具有积极意义 。 综上，本文在总结分析前面所述的基础上， 提出 以下观点和建议： （ 1 ） 对孔板的运行状况及时跟踪 针对标准孔板的特点， 加强对孔板的维护保养。 正常生产时，尽量保证孔板表面无固体、 液体沉淀和 聚集，发现孔板表面粗糙度明显增加或孔板入口边缘 损伤时，应及时更换。 （ 2 ） 清洗孔板时应注意的问题 由于计量系统本身的特殊性， 考虑到从节流装置 中提取孔板后，计量管段无节流件， 致使瞬时流量增 大，而清洗孔板期间的计量仍按提取孔板前计算， 这 部分少计算的流量是应该考虑补偿的 。 至于清洗孔板 的周期： 单井因气质较差，十天至半月清洗一次比较 合理； 集输站外输因经过脱水处理可以限制在半月至 一月以内清洗一次。 （ 3 ） 校验工作中应注意的问题 在条件允许的情况下对 SCADA 计量系统中的压 力、差压变送器、 温度变送器实行每六个月 校 验 一 次，并对压力、差压、温度通路进行联校， 控制各个
实例分析，为油田单位在设计、检测防静电装置时的接地电阻结果分析提供依据 。 ［ 关键词］ 静电接地电阻； 不确定度； 油田
随着油田采油技术的不断更新， 防静电装置在油 田安全生产中所产生的作用越来越大 。 防静电装置的 可靠运行，对防止事故发生、保障国家财产和人民生 命安全，具有重要的意义。本文对防静电装置静电接 地电阻检测结果的不确定度进行实例分析 ， 希望能为 油田单位在设计、检测防静电装置时的接地电阻结果 分析方面提供依据。
工业计量 2011 年增刊 1
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［ 参考文献］ ［ 1］ 孙延祚 . 流量检测技术与仪表 ［ M］ . 北京： 化工大学出 版社，1991. 5. ［ 2］ 王耿 . 超声波流量计在南水北调工程中的应用 ［ J］ . 工 业计量，2010 ，20 （ 2 ） ： 37 － 39. ［ 3］ 美国煤气协会 AGA3 、AGA8 号报告 ［ Ｒ］ . ［ 4］ SY / T 6143 —2004 ，中华人民共和国石油天然气行业标准 S］ . 用标准孔板流量计测量天然气流量 ［ ［ 5］ JJG 229 —1998 ，中华人民共和国国家计量检定规程工业 S］ . 铂、铜热电阻 ［ ［ 6］ JJF 1183 —2007 ，中华人民共和国国家计量技术规范温度 S］ . 变送器校准规范 ［ ［ 编辑： 曹微言］