摘要:文(wen)章依據JJG1029--2007《
渦(wo)街流量計(ji)
》檢定規程(cheng)對流量範(fan)圍爲150~1000m3/h的渦(wo)街流量計(ji)的K系數進(jin)🈲行💯測量,詳(xiang)細分析了(le)壓力、溫度(du)等因素對(dui)測量結果(guo)的影🈲響,對(dui)🏃🏻測量結果(guo)的不确定(ding)度進行綜(zong)合評定。
氣(qi)體渦街流(liu)量計
無可(ke)拆部件、結(jie)構簡單穩(wen)定、易于維(wei)護,廣泛應(ying)用于市政(zheng)供暖、石⭕化(hua)、冶金等行(hang)業,保障渦(wo)街流量計(ji)流量量值(zhi)的正确可(ke)靠,對維護(hu)貿易公平(ping)有着重要(yao)意義。本文(wen)對渦街流(liu)量計的檢(jian)定方法進(jin)行分析,對(dui)渦街流量(liang)計K系☔數的(de)測量💜結果(guo)進行不确(que)定分析、評(ping)定。
1測量方(fang)法
本文依(yi)據JJG1029--2007《渦街流(liu)量計》提供(gong)的方法開(kai)展檢定工(gong)作,按照JJF1059.1--2012《測(ce)量不🐅确定(ding)度評定與(yu)表示》關于(yu)測量結果(guo)不确定度(du)的評定方(fang)法做不确(que)定度分析(xi)。
測量标準(zhun):音速噴嘴(zui)法氣體流(liu)量标準裝(zhuang)置,測量範(fan)圍:1~6000m3/h;不🏒确定(ding)度👄:Urel=0.25%,k=2。
環境條(tiao)件:溫度20.06℃,濕(shi)度43.13%RH。
被測對(dui)象:氣體渦(wo)街流量計(ji)(橫河電機(ji)),測量範圍(wei):150~1000m3/h。
2測量程序(xu)
将被檢流(liu)量計與音(yin)速噴嘴法(fa)氣體流量(liang)标準裝置(zhi)(以下簡稱(cheng)标準裝置(zhi))串聯起來(lai),通過被檢(jian)流量計可(ke)達到的最(zui)大檢定流(liu)量的70%~100%範圍(wei)内運行10min,待(dai)氣體溫度(du)、壓力和流(liu)量穩🌈定後(hou)開始檢定(ding)。測量流量(liang)點爲qmax、0.4qmax、0.2qmaxqmin,每個(ge)流量點重(zhong)複測量6次(ci)。将流量調(diao)整至規定(ding)的流量值(zhi)👌,讀取被檢(jian)流量計和(he)标準裝置(zhi)的初始❄️示(shi)值,到達規(gui)定檢定時(shi)間後讀取(qu)被檢流量(liang)🧑🏾🤝🧑🏼計和标.準(zhun)裝置的最(zui)終示值,并(bing)♊測出被檢(jian)流量計處(chu)和标💰準裝(zhuang)置處的氣(qi)體壓力、溫(wen)度等參數(shu),按規定的(de)計算公式(shi)計算得到(dao)🔴被檢流量(liang)計和标準(zhun)裝💜置的累(lei)積脈沖數(shu)、累積流量(liang)值、流量計(ji)的K系數、示(shi)值誤差及(ji)重複性。
3數(shu)學模型建(jian)立
渦街流(liu)量計的儀(yi)表K系數的(de)測量模型(xing):
式中:kv爲渦(wo)街流量計(ji)的儀表系(xi)數,m-3;N爲流量(liang)計發出的(de)脈沖數;Vs爲(wei)由裝置測(ce)得的修正(zheng)到渦街流(liu)量計處的(de)實際氣體(ti)體積值,m3。
式(shi)中:Q爲經過(guo)溫度、壓力(li)修正後的(de)通過渦街(jie)流量計處(chu)的實際氣(qi)體體積值(zhi),m3;Ps、Pm分别爲标(biao)準裝置處(chu)和流量計(ji)處💔的氣體(ti)表壓力,Pa;Ts、Tm分(fen)别爲标準(zhun)裝置處和(he)流量計🤟處(chu)的氣體熱(re)力🈚學溫度(du),K;Zs、Zm分别爲标(biao)準裝置處(chu)和流量計(ji)處的氣體(ti)壓縮因子(zi)。
得到:
4方差(cha)
由于渦街(jie)流量計K系(xi)數的數學(xue)模型中輸(shu)入量間完(wan)全是乘積(ji)🛀關系,且各(ge)輸人量間(jian)不相關,根(gen)據JJF1059.1--2012中關于(yu)合成标準(zhun)不确定度(du)📞的公‼️式,K系(xi)數的相對(dui)合成标準(zhun)不确定度(du)按式(5)計算(suan)。
5各輸入量(liang)的标準不(bu)确定度分(fen)量的評定(ding)
5.1被測流量(liang)計測量重(zhong)複性引入(ru)的相對标(biao)準不确定(ding)度🈲urel(N)
采用A類(lei)方法進行(hang)評定。按照(zhao)檢定規程(cheng)要求,流量(liang)計分🛀🏻别😍在(zai)qmax、0.4qmax、0.2qmax、qmin各流量點(dian)進行6次重(zhong)複測量,如(ru)表1所示。一(yi)般在測量(liang)次🌈數較少(shao)時🍉,可采🍓用(yong)極差法獲(huo)得實驗标(biao)準💜差[2]口流(liu)量計脈沖(chong)數的測量(liang)值滿足正(zheng)🙇♀️态分布,本(ben)次測量次(ci)數爲6次,不(bu)大于9次,采(cai)用極差法(fa)得到實驗(yan)标♍準.差s(N)。
式(shi)中:R爲極差(cha),即6次測量(liang)的最大值(zhi)與最小值(zhi)之差;C爲極(ji)差系數,n=6時(shi)C=2.53。
脈沖數測(ce)量重複性(xing)帶來的相(xiang)對标準不(bu)确定度:
按(an)式(7)計算得(de)到渦街流(liu)量計,累積(ji)脈沖數測(ce)量重複性(xing)帶來的不(bu)确定度urel(N)分(fen)别爲:0.12%、0.18%、0.16%、0.15%。
5.2标準(zhun)裝置示值(zhi)引入的标(biao)準不确定(ding)度urel(Q)
音速噴(pen)嘴氣體流(liu)量标準裝(zhuang)置的測量(liang)不确定度(du)
由校準證(zheng)書給出,U=0.25%,k=2,則(ze):.
Urel(Q)=0.25%/2=0.125%
5.3标準裝置(zhi)處、被檢流(liu)量計處壓(ya)力測量引(yin)入的标準(zhun)不确定❤️度(du)🧑🏾🤝🧑🏼urel(Ps)、urrl(Pm)
标準裝置(zhi)處與被檢(jian)流量計處(chu)的壓力值(zhi),分别由安(an)裝在🈲噴嘴(zui)處及被檢(jian)流量計處(chu)的壓力變(bian)送器測量(liang)得到,因兩(liang)台壓力變(bian)送器✌️的安(an)裝位置不(bu)同,測量結(jie)果互不💯相(xiang)關,相互獨(du)立。兩台壓(ya)力變送器(qi)經.檢定後(hou)合格,由檢(jian)定證書得(de)🈲到其最大(da)允許誤差(cha)爲±0.1%,因此相(xiang)對标準不(bu)确定度按(an)均勻🐆分布(bu)計算,k=√3,則❤️壓(ya)力測量引(yin)🤩人的标準(zhun)不确定度(du)爲:标準裝(zhuang)置處:
Urel(Ps)=0.1%1√3=0.0577%
被檢(jian)流量計處(chu):
Urel(Pm)=0.1%1√3=0.0577%
5.4标準裝置(zhi)處、被檢流(liu)量計處溫(wen)度測量引(yin)入的标準(zhun)不确定度(du)urel(Ts)、urel(Tm)
安裝在噴(pen)嘴處及被(bei)檢流量計(ji)處的Pt100熱電(dian)阻Rs、Rm分别測(ce)❌得标準☔裝(zhuang)置處與被(bei)檢流量計(ji)處的溫.度(du)值爲:20.83℃、20.57℃。根據(ju)🎯檢定證書(shu)給出.的信(xin)息,Pt100熱電阻(zu)的精度等(deng)級爲A級,量(liang)程爲0~50℃,Rs、Rm的最(zui)大允許誤(wu)差MPE通過公(gong).式±(0.150℃+0.002|t|)計算得(de)到:±0.1917℃;±0.1917℃、±0.1912℃,因R、Rm的安(an)裝位置不(bu)♻️同,獨立測(ce)量,因此測(ce)量結果互(hu)不相關,相(xiang)互獨立,按(an)照均勻分(fen)布計算,h=√3,則(ze)溫度測量(liang)引人的相(xiang)對标準不(bu)确👨❤️👨定🎯度爲(wei):
标準裝置(zhi)處:
6标準不(bu)确定度一(yi)覽表(表2)
表(biao)2合成标準(zhun)不确定度(du)和擴展不(bu)确定度一(yi)覽表
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檢定(ding)流量點
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urel(N)
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urel(Q)
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urel(Ps)
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urel(Pm)
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urel(Ts)
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urel(Tm)
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ucrel(kv)
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qmax
0.4max
0.2max
qmin
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0.12%
0.18%
0.16%
0.15%
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0.125%
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0.057%
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0.057%
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0.0343%
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0.0342%
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0.20%
0.24%
0.23%
0.22%
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7.結(jie)束語
本文(wen)通過描述(shu)渦街流量(liang)計K系數測(ce)量結果的(de)不确定度(du)分析與評(ping)定過程,得(de)到了不确(que)定度評定(ding)的報告,其(qi)評定的方(fang)法對于氣(qi)⁉️體速度式(shi)流量計K系(xi)數的檢定(ding)結果不确(que)⭐定度評定(ding)具有參考(kao)價值。
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