一．原理与流程
根据 JJF 1059.1 的规定，用 GUM 法评定测量不确定度的一般流程如图 1 所示。该流程主要适用于以下技术条件：（1）可以假设输入量的概率分布呈对称
分布；（2）可以假设输出量的概率分布近似为对称分布或 t 分布；（3）测量模型为线性模型、可以转化为线性模型或可用线性模型进行近似的模型。
以气相色谱法分析天然气组成属分析化学计量范畴，其测量结果的不确定度评定应按国家计量技术规范 JJF 1135 进行，不确定度评定流程如图 2所示。
根据国家标准 GB/T 22723—2008《天然气能量的测定》的规定，按天然气能量计量的通用公式，可以推导出其相对标准不确定度的计算式：
式中 u（E）——能量计量（系统）的相对标准不确定度；
uH——发热量值的相对标准不确定度；
uQ——气体流量的相对标准不确定度。
JJF 1059.1 的规定，相对标准不确定度是指标准不确定度除以测得值的绝对值。在实际应用中，一般均采用相对不确定度的形式表示，简称不确定度.式（1）说明：天然气能量测定的（总）不确定度是由发热量测定的不确定度（uH）和体积流量测定的不确定度（uQ）两者以方和根方法计算出来的合成不确定度。
二．示例系统的主要技术条件
本示例中，能量计量系统的主要技术条件为：
（1）超声或涡轮流量计通过串口或脉冲信号向流量计算机提供工况流量信号；每一个计量回路专用的压力与温度变送器也向流量计算机传送（相应的）压力与温度信号（4～20mA 模拟信号）。
（2）流量计算机利用上述信号，以工况和标况密度为基础，采用 AGA-7/AGA-9 告的方法计算天然气的标况体积流量。
（3）流量计算机利用在线气相色谱仪提供的天然气组成分析数据，采用 AGA-8 告的方法计算工况和标况密度。
（4）在得到某时间周期中的标况体积流量（Q）及其相应的平均高位发热量（H）后，按上 式2-1可计算供出的总能量（E）。
三．A类标准不确定评定
对被测量进行独立重复观测，通过得到的一系列观测值用统计方法方法获得实验标准偏差 s（x），当用算术平均值 x 作为被测量估计值时，被测量的 A 类不确定度可以按式（2）估计：
A 类标准不确定度评定的一般流程如图3所示。最常用的评定方法为Bessel法和极差法；测量次数较少时 Bessel法与极差之间的选择应根据具体情况而定。通常在合成不确定度中 A 类不确定度占优势分量，且测量次数不大于 9 的情况下，极差法优于 Bessel法。若在合成不确定度中 A 类不确定度不占优势分量的情况下，由于在合成不确定度时采用方差相加的方法，此时与测量次数无关。当重复测量次数达到 10 次，两种方法计算得到的实验标准偏差的准确度几乎相同。
（1）气体流量校准的实验标准偏差（S 1）。
在大多数此类校准中，随机误差均可控制在 ±0.2% 以内，故取 S 1 =0.1%。
（2）压力校准的实验标准偏差（S 2）。
按制造厂商提供的数据，在压力变送器经校准的量程范围内，环境温度对准确度的影响为 ±0.15%，故取 S 2 =0.15%。
（3）温度校准的实验标准偏差（S 3）。
按制造厂商提供的数据，温度变送器在 0～100℃量程范围内，模拟信号的总误差为±0.1%，由此可计算出其随机误差为 ±0.1%，故取 S 3 =0.1%。
（4）样品天然气分析数据的实验标准偏差（S 4）。
以连续 5 次进样标准气混合物（RGM）为基础进行计算，S 4 =0.02%。
（5）高位发热量的实验标准偏差（S 5）。
高位发热量是以从气相色谱仪获得的气体样品组成（数据）为基础计算的；标准差是源于上述 5 组典型的气相色谱仪分析数据。本示例中，高位发热量是根据美国国家标准研究院 / 美国天然气 标准 ANSI/GPA 2172《由组成分析数据计算天然气的高位发热量、相对密度和压缩因子》中所列出的单个组分的高位发热量为基础进行计算，故取S 5 =0.05%。
四．B类标准不确定度的评定
B类标准不确定度评定的一般流程如图4所示。
系统中的 B 类标准不确定度根据有关的信息或经验进行评定，判断被测量可能存在的区间［x–a，x+a］。当设定被测量值的概率分布，并根据概率分布和要求的包含概率 p确定 k 后，即可按式（3）评定 B 类标准不确定度：
式中 a——被测量可能值区间的半宽度。
（1）流量校准的不确定度（B 1）。
典型流量校准实验室的 B 类不确定度为 0.23%；再加上超声流量计有 0.0639% 的典型零流速偏置。对200mm（8in）流量计而言，当气体流速为 17.4m/s 时，其流量校准的 B 类不确定度可按下式计算：
B 1 =［（0.23）2 +（0.0639）2 ］1/2 = 0.2387%
（2）压力测量的 B 类不确定度（B 2）。
用于校准压力变送器的设备有 0.05% 的系统不确定度，故取 B 2 =0.05%。
（3）温度测量的 B 类不确定度（B 3 ）。
用于校准温度变送器的设备有 0.05% 的 B 类不确定度，故取 B 3 =0.05%。
（4）由组分分析数据计算 Z 值导致的 B 类不确定度（B 4）。
样品天然气分析数据的 B 类不确定度是以连续 5 次进样分析标准气混合物（RGM）为基准计算的。估计 RGM 的不确定度为 0.2%，故取 B 4 为 0.2%。
（5）高位发热量测定的不确定度（B 5 ）。
根据天然气分析溯源准则，高位发热量测量系统的 B 类不确定度可以按 RGM 的定值不确定度进行估计。本示例中，现场使用的 RGM 可以溯源至美国国家标准工艺研究院（NIST）保存的基准级 RGM（PSM），故取 B5 =0.2%。
五．合成不确定度（在最大流速工况下）
（1）A类标准不确定度的合成
（2）B 类标准不确定度的合成。
标况体积流量的 B 类合成不确定度（B Q）和标况能量流量的 B 类不确定度（B E）可分别计算如下：
六．体积流量与能量流量的合成不确定度
当能量计量系统在操作压力为 5.32MPa（绝）、操作温度为 24℃、最大流速为20.02m/s 的实流检定条件下，合成不确定度的评定结果如下。
（1）标况体积流量的合成不确定度。
标况体积流量：35000m 3 /h ；
B 类不确定度：0.3288% ；
A 类不确定度：0.4915%（以 2S Q计）；
合成不确定度：0.5914%。
（2）标况能量流量的合成不确定度。
标况能量流量：28840GJ/d ；
B 类不确定度：0.3849% ；
A 类不确定度：0.5020%（以 2S E计）；
合成不确定度：0.6322%。
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