路径: 主页 > DL/T > 第26页 > DL/T 1961-2019 | 标准编号 | DL/T 1961-2019 (DL/T1961-2019) | | 中文名称 | 火电厂流量测量不确定度计算方法 | | 英文名称 | Calculation method of uncertainty in flow measurement of power plant | | 行业 | 电力行业标准 (推荐) | | 中标分类 | J75 | | 国际标准分类 | 27.060.30 | | 字数估计 | 30,333 | | 发布日期 | 2019-06-04 | | 实施日期 | 2019-10-01 | | 引用标准 | GB/T 27759-2011; ISO 772; ISO/TR-7066-1; ISO/TR-7066-2 | | 发布机构 | 国家能源局 | | 范围 | 本标准规定了火力发电厂流量测量在校准和使用过程中的线性和非线性两类关系的不确定度计算方法。本标准适用于各类封闭管路或明渠的流量测量。 | DL/T 1961-2019: 火电厂流量测量不确定度计算方法
DL/T 1961-2019 英文名称: Calculation method of uncertainty in flow measurement of power plant
中华人民共和国电力行业标准
火力发电厂流量测量不确定度计算方法
火力发电厂锅炉耐火材料
国家能源局 发 布
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布
机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业电站汽轮机标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：西安热工研究院有限公司、西安西热节能技术有限公司。
本标准主要起草人：高登攀、曾立飞、杨荣组、祁文玉、张永海、余小兵、谷伟伟、朱蓬勃、
石 慧、王 汀、高 庆，薛朝囡、穆祺伟。
本标准为首次制订。
本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心（北京市白广路
二条1号，100761）
火力发电厂流量测量不确定度计算方法
1 范围
本标准规定了火电厂流量测量在校准和使用过程中的线性和非线性两类关系的不确定度计算方法。
本标准适用于各类封闭管路或明渠的流量测量。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。
GB/T 27759-2011流体流量测量不确定度评定程序
ISO 772 水力学测量--词汇与符号 ISO -TR-7066-1 流量测量装置校准和使用方法不确定度的估计
--第一部分：线性校准关系
ISO -TR-7066-2流量测量装置校准和使用方法不确定度的估计--第二部分：非线性校准关系
4 参数符号
4.1 参数符号定义
本标准中的符号及测量值单位应符合表 1的规定。
4.2 参数符号上、下标定义
本标准参数符号的上标、下标定义应符合表 2的要求
6 独立测量中的不确定度的计算方法
6.1 随机不确定度的计算
6.1.1 对每个变量列出不确定度的来源并制作表格，表格应包括所有测量中的误差，并分别列出随机
误差项和系统误差项。
6.1.2 对于直接测量所确定的变量值可以采用式（2）或式（3）计算标准差。
6.1.3 将标准差计算结果代入式（4），可得到被测量 x的某个特定 t值的随机不确定度。
6.1.4 为了提高评估的准确度，必须采取足够多的数据点。
6.1.5 变量为多个独立测量结果的和或差时，根据下式计算总体的标准差。
6.1.6 对更复杂的函数，如因变量和自变量之间是积或商等较复杂的关系时，标准差应按照附录 A计
算，之后再代入式（4）计算相应的不确定度。
6.2 系统不确定度的计算
6.2.1 系统误差中的无法确定的分量应根据以往有效校准数据和历史记录等进行评估。
6.2.2 当变量为多个独立测量结果的和，且各分量的正负不确定时，系统误差用下式计算：
6.2.3 对于更复杂的函数关系，系统误差限应用附录 A中给出的方法，用 2,eS i替换公式中的方差项。
6.2.4 当确定了所有不确定度的来源，并且每个变量都合成了随机不确定度和系统不确定度，则完成
了评估过程。
6.2.5 明渠类和封闭管道中流量测量的不确定度评估算例参见附录 B和附录 C。
7 线性拟合和不确定度计算方法
7.1 校准图表的线性判断
为了确定拟合值与测量值能否无偏拟合，应通过观察测量结果和拟合直线的残差，采用下述方法获
得近似直线：
7.2 校准曲线的线性化方法
7.2.1 如果根据第 7.1节线性判断表明校准图为曲线形式，则考虑按照以下两种方法进行线性化处理：
a)第一种方法是变量置换，仅适用于变量之间存在数学函数关系性质，转换的形式取决于数学表达
式本身。例如，对于明渠校准，水位与流量的关系可以表达为：
7.2.2 完成线性化后，应重复 7.1所述的校准图标的线性判断。
7.3 最佳线性拟合
7.3.1 根据 7.1两个标准差的计算值，按照式（14）计算比值，
7.3.2 最小二乘法
a) 若自变量的误差与因变量的误差相比可忽略不计，采用最小二乘法进行校准直线的拟合，可用
下式计算：
7.4.2 当已知各个变量的方差时，权重系数 ci可按式（30）计算：
7.5 y 独立于 x 时的拟合直线确定方法
7.5.1 校准曲线斜率为零时，即在 x的变化范围内 y为常数，校准曲线变成一条水平直线，校准曲线
简化为 yi的平均值。即
7.6 随机不度定度的计算
7.6.1 拟合直线在 x=xk处的随机不确定度按下式计算：
7.7 系统不确定度计算
7.7.1 根据第 6节给出的原则，计算校准过程中的系统不确定度，用式（36）计算：
7.7.2 随机不确定度和系统不确定度可用以下两种公式合成：
7.8 测量结果的不确定度评估
7.8.1 由拟合直线上的定位不准确形成的附加不确定度，以及由数据的增加或减少引入的其它附加不
确定度，应使用 GB/T 27759-2011给出的方法进行评估。
7.8.2 用 URSS模型合成随机不确定度和系统不确定度，则测量过程中总的不确定度表示为URSS(y�)，可
按下式计算：
7.8.3 当拟合直线的斜率为 0时，流量由流量计的输出函数与独立于流量的系数乘积得到，此时不存
在附加不确定度，式(39)简化为：
7.8.4 当拟合直线的斜率不等于 0时，需用迭代法计算流量。为进行迭代，需用拟合系数初始估计值
来获得流量初始计算值，然后使用计算的流量得到更加准确的校准系数，重复这一过程，直到流量的预
估值不再发生较大变化。在这种情况下，流量计的任何测量误差都会引入所使用系数的误差，因此，总
的不确定度应根据式(39)计算。
7.8.5 当使用条件与校准条件不同时，如系统测量条件、流体、装置等不同时，还会进一步增加测量
的不确定度。在这种情况下，需要评估每种情形的置信限。
8 非线性拟合和不确定度计算方法
8.1 非线性拟合方法基本原则
8.1.1 如不能使用线性拟合方法，应通过多项式法建立变量之间的非线性校准曲线。例如二次多项式，
8.1.2 利用最小二乘法计算系数bj，利用下式使校准曲线与数据点偏差的平方和最小：
8.1.3 多项式中最高次幂可根据以往经验获得，否则通过 8.3中方法获得。
8.1.4 拟合多项式项数过多可能导致曲线震荡，此种情况可将 x的区间分为若干可采用线性或者低阶
多项式拟合的区间。
8.1.5 对一个或两个变量进行适当变换也可实现线性或低阶多项式拟合。例如，将自变量转换为它的
倒数 1/x可以使原始数据线性化。
8.1.6 当给定数据xi的随机不确定度er(x)相对于yi的随机不确定度er(y)不能忽略时，将不再适用最小
二乘法。当校准曲线的斜率小于er(y)/er(x)的 1/5 时，可以认为该方法有效。当拟合曲线斜率超出这一
范围时，本部分所描述的数学处理方法将不再适用。因此，在实际校准过程中，如果待拟合变量不满足
上述条件，则本部分所描述的方法均不再适用。
8.1.7 如果在拟合前对某个变量进行了变换，则不确定度与新变量相关。由于变量变换导致随机不确
定度er(y)在 x范围内不能作为常数看待，应需要采用加权最小二乘法进行拟合。
8.2 非线性拟合计算方法
8.2.1 本标准所描述的拟合直线的方法也被称为线性或简单线性回归。与之类似，拟合多项式可以称
为多项式或曲线回归，它是多重线性回归的一种特殊形式。数据回归处理的计算方法见附录 D。
8.2.2 作为回归方法的替代，可采用附录 E描述的正交多项式法，这一方法尤其适用于事先不知道拟
合次数的情形。
8.2.3 当 x不是平均分布时，可采用有限差分方法快速预测适当的数据拟合多项式的次数，并计算多
项式的系数，有限差分法可参考 ISO -TR-7066-2中附录 E，此方法的不确定的计算已超出了本标准的范
围。
8.3 最优拟合次数的选择
8.3.1 最优拟合次数的确定原则：进一步增加拟合次数，当拟合结果没有显著改善时的多项式最高次
数为最优拟合次数。对于每个拟合次数，应采用下式计算拟合偏差的标准差sr：
8.3.2 拟合多项式的次数 m应远小于数据点的个数 n。
8.3.3 如果数据可以用次数为 m的多项式较好的拟合，则当次数达到 m时，sr会显著减小，此后sr几
乎保持不变。若sr的变化不显著，应使用其它显著性检查方法确定最优拟......
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