摘要:将計量(liang)學理論與計量實(shi)踐相結合,歸結出(chū)了保🌍證計♈量器具(jù)使用精度,用于指(zhǐ)導計量過程中計(ji)🔞量學基本👅原則♌。将(jiāng)該基本原則與流(liú)量計量的特點相(xiàng)結合,論證了流量(liang)計👈量中的等精度(du)傳遞理論。在此基(jī)礎上針對渦輪流(liú)量計 現行檢定方(fāng)法及檢定精度的(de)評定方法,提出了(le)渦輪流🔴量計使用(yòng)過程中保證和提(ti)高其精度的常用(yong)方法,對廣🈲大渦輪(lun)流量計用戶具有(you)普遍指導意義🐅。
0引(yǐn)言
　　大量計量實踐(jiàn)證明,對于一台經(jīng)過了計量檢定(或(huò)校準)性能良好的(de)計量器具,如對其(qí)使用不當,也得不(bú)到人們期望的使(shǐ)用精度。那麽對于(yu)一台已檢定合格(ge)，已知檢定精度和(he)儀表常數的渦輪(lún)流量計，該如何保(bǎo)證其使用精度等(děng)于或者優于其檢(jian)定精度呢?本文力(lì)圖通過對一個計(ji)量過程的解析，尋(xún)求保證使用精度(dù)等同于檢定精度(du)的一般途徑-計量(liang)學基本原則。将該(gāi)原則與流量計量(liàng)的特點和誤差理(li)論相聯系，論證了(le)用于提高其使用(yong)精度的等精度傳(chuán)遞理論，提出了渦(wō)輪流量計使用過(guo)程中保證和提高(gao)其使用精度的條(tiáo)件和常用方法。
1計(jì)量學基本原則
1.1計(ji)量器具在不同形(xing)态下的兩種計量(liang)精度
　　計量是保證(zhèng)單位統一和量值(zhí)準确可靠的測量(liàng)活動。一個完整的(de)計量過程應包括(kuò)兩個必備環節:1)計(jì)量器具出廠後的(de)計量檢定;2)用檢定(ding)合格的計量器具(ju)對被測量進行的(de)測量。将上述兩個(gè)環節與誤差相聯(lian)系後便可得到計(jì)量器具在不同形(xing)态下兩種概念不(bu)同的計量精度:1)計(ji)量器具在檢定條(tiao)件下确認的精度(du)(檢定精度);2)計量器(qi)具在實際使用條(tiáo)件下的精度(使用(yong)精度)。無疑通常情(qíng)況下,計量器具的(de)使用精度低于檢(jiǎn)定精度,那.麽在什(shi)麽技術條件下,才(cai)能保證使用精度(du)等于其檢定精度(dù)呢?要對此做出判(pan)斷,就需要建立起(qǐ)一定原則,這些原(yuan)則就叫做計量學(xue)基本原則。
1.2計量學(xue)基本原則
　　如何保(bǎo)證計量器具的使(shi)用精度,是計量工(gōng)作者的共同課題(ti)。長🔞期以來在計量(liàng)技術的不同領域(yù)人們📧一直在進行(hang)着這項♌研究。并在(zai)計量領域的不同(tóng)專業，産生了多項(xiang)成果。例如:幾何💋量(liàng)計量中的阿貝原(yuan)則、最小變形原則(ze)、最短測量鏈原則(ze)和封閉原則,減少(shao)測量過程中恒定(dìng)系統誤差的異号(hào)測量法微差測量(liàng)法,力學與電學計(jì)量中的🌈替代測量(liang)法、交換測量法、對(duì)稱🐇測量法以及應(yīng)用更爲廣闊的組(zǔ)合測量法等。其實(shi)質都是計量學基(jī)本原則的特定内(nei)容。通過對上述内(nei)容進行歸納,可抽(chou)象出用于指導計(jì)量😍過程的基本原(yuán)則:
1)被測量與被測(cè)量的标準二者的(de)特性(是指幾何特(tè)性與物理特性)應(yīng)在計量過程中盡(jìn)量保持相同;
2)計量(liang)器具的檢定過程(cheng)與使用過程應盡(jìn)可能保持相同📱。
　　遵(zun)循第1)原則可使任(ren)何被測量的标準(zhun)和被測受環境影(ying)響盡可能相一緻(zhi)，從而減小二者之(zhi)間差異帶來的附(fù)加誤差🛀。第2)原則主(zhu)要用來減小由于(yu)二個比較過程不(bu)一緻帶來的附加(jiā)誤差。在計量過程(chéng)中滿足上述原則(ze)就可以最大限度(du)地使計量器具的(de)使用精度接近其(qi)檢定精度。
1.3等精度(du)傳遞理論
1.3.1計量學(xué)基本原則在流量(liang)計量中的特定原(yuán)則
　　由于流量計量(liàng)的對象是各種流(liú)體,因此流體的流(liú)動特性和介質特(tè)性是流量計量的(de)固有特性。由計量(liàng)學基本原則結合(he)流量📱計量的特點(dian)，便可得出流量計(jì)量過程的計量學(xue)基本原🔞則(特定原(yuan)則):
1)流量計的檢定(ding)與使用時流體的(de)流動特性應盡可(ke)能相同👅;.
2)流量計的(de)檢定與使用時流(liú)體的介質特性(指(zhi)流體的密度、粘度(dù)等)應盡可能-緻;
3)流(liu)量計的檢定與使(shǐ)用時,操作過程及(jí)環境影響應盡可(ke)能❌保🌂持相同;
4)流量(liàng)計的檢定與使用(yong)的流量範圍或流(liú)量點應盡可能保(bǎo)持一-緻。
　　因爲流體(tǐ)的流動特性和介(jiè)質特性不僅影響(xiǎng)流量💔計基☀️本方程(chéng)中各個特性參數(shù)以及流量方程的(de)整體成立條🏃‍♀️件,而(er)且流量計的工作(zuò)特性也與之密切(qiē)相關。因💘此第1)、2)原則(ze)屬流量計量的特(te)别💃🏻原則,而第3)、4)原則(zé)是計量學基本原(yuan)則的内容。
1.3.2等精度(dù)傳遞理論
　　等精度(du)傳遞理論的意義(yi)是指,隻要遵循計(jì)量學基本原則在(zài)👨‍❤️‍👨流量計量中的特(tè)定原則去指導流(liu)量計量過程,那麽(me)流⛹🏻‍♀️量基準或📧标準(zhǔn)所複現的流量單(dan)位量值将等精度(du)傳遞給工作流量(liàng)計，而🈲大大減少量(liang)值傳遞中精度損(sǔn)失🧡。下面舉例論證(zhèng):
在JJG1037-2008《渦輪流量計》檢(jiǎn)定規程中規定,其(qi)檢定精度由下🧡式(shì)确定✍️:

　　式中:Δ1爲流量(liang)标準裝置的精度(du);Δ2爲流量計的重複(fú)性(檢定點中儀表(biǎo)系數相對誤差的(de)最大值);Δ2;爲流量計(jì)儀表常數的非線(xian)性誤差。
　　如滿足計(ji)量學基本原則在(zài)流量計量中的特(te)定原則之要求,并(bing)把流量計的檢定(ding)流量點作爲使用(yòng)時的流量點，則在(zai)滿足上述條件下(xià),式(1)中的△3;便可忽略(luè)🔆,則流量精度爲:

　　當(dang)△2<<△時，則δ≈Δ1,即當被檢流(liu)量計的重複性(随(suí)機誤差)遠小于🌈流(liú)量标準裝置的精(jīng)度時,被檢流量計(ji)的精度便近似等(děng)于流量标準裝置(zhì)的精度。我們知道(dao)在流量計量器🏃‍♂️具(ju)中，容積式流量計(jì)(例🔞如橢圓齒輪流(liu)量計、活塞式流量(liàng)計、腰輪流量計等(deng))和渦輪流量計在(zài)定點使用時，其重(zhòng)複性是非常好的(de),一般可達到0.05%,甚至(zhi)❄️更高。另外由誤差(cha)理論中随機誤差(chà)的特性我🏃🏻們還知(zhī)道,當測量次數無(wú)限大♋時,其随機🐇誤(wù)差将趨于零。因⛱️此(cǐ)依據流量計和随(sui)機誤差特性,完全(quan)🏃🏻可達到如上假設(she)條🚶‍♀️件,所以等精度(du)傳遞🥰理論在實際(jì)中🧡是可以實現的(de)。
　　綜上所述,可得出(chu)如下結論:用計量(liàng)學基本原.則與流(liú)量🤟計量的特點相(xiang)結合便可得到指(zhǐ)導流量計量的特(te)定原則。用該特定(ding)原則指導流量計(ji)量過程，便可實現(xiàn)流量量值的等精(jīng)度傳遞,從而大大(da)減小流量量值傳(chuan)遞中的精度損失(shi),提高流量計的使(shǐ)用精🏃度。
2計量學基(jī)本原則在渦輪流(liu)量計使用過程中(zhōng)的應用
2.1渦輪流量(liàng)計現行檢定方法(fa)及檢定精度評定(dìng)方法
　　渦輪流量計(jì)(以液體普通型爲(wèi)例)的檢定方法,按(àn)所🌂采🌈用的标準♍器(qì)的不同可分爲标(biao)準容積法、标準稱(chēng)重法👉、标準體積管(guǎn)法和标準流量計(jì)法。按被檢流量計(ji)的狀态又可分爲(wèi)離線檢定和在線(xiàn)檢定。但無論🈲哪--種(zhong)檢定方法,其實質(zhì)就是在具有精度(du)要求的流量标準(zhun)裝置上确定出被(bèi)檢流量計在♌規定(ding)的流量🏃🏻‍♂️範圍内各(ge)個檢定流量點下(xia)的儀表系數。檢定(ding)流量點包括上下(xia)限不少于5個，每個(gè)檢定🌈點不少于3次(ci)。依據上述檢定數(shù)據，其檢定精度評(ping)定方法如下:1)計量(liang)每個流量點下3次(ci)檢定對應的儀表(biǎo)系數及其平均🛀🏻值(zhi);2)由各個檢定點下(xià)的儀表系數平均(jun)值💜得到适用于全(quán)量程的儀表常數(shù)及💛該🔆常數的非線(xiàn)性誤差△3;3)依據每個(ge)檢定流量點下3次(ci)🔴檢定得到的儀表(biao)系數的分散性評(píng)定出其重複性△2;4)按(àn)式(1)計算被🐪檢渦輪(lún)流量計的檢定精(jīng)度。
由上述檢定方(fāng)法及檢定精度的(de)評定方法可看出(chū):
1)流量計的儀表系(xì)數由流量标準裝(zhuāng)置直接傳遞得到(dào),因此💃儀表系數的(de)精度取決于流量(liàng)标準裝置的精度(dù)及3次重複測量的(de)分散性(随機誤差(chà)大小);
2)所得的儀表(biao)常數實際上是指(zhi)在全量程範圍.的(de)通用儀表系♉數,其(qi)實質是對流量計(jì)誤差特性曲線的(de)簡單👄化處理。
2.2保證(zhèng)和提高渦輪流量(liang)計使用精度的常(cháng)用方法
　　針對渦輪(lún)流量計的檢定方(fang)法及檢定精度的(de)評定📱方法👨‍❤️‍👨,運用計(jì)量學基本原則在(zài)流量計量的特定(ding)原則,便可以歸納(na)出對于經過了計(ji)量檢定,已确定了(le)📱儀表常數和檢💘定(ding)精度的渦輪流量(liang)計♉,保證和提高㊙️其(qí)使用精度的常用(yong)🌈方法:
1)隻要滿足計(ji)量學基本原則在(zai)流量計計量中特(tè)定原👣則的要求,即(jí)流量計的使用條(tiáo)件與檢定條件相(xiang)一緻(包括流體的(de)流⚽動特性、介質特(tè)性、流量範圍及操(cāo)作過程),并且在流(liu)量計的檢定範圍(wéi)内使用其儀表常(cháng)數,便會使其使用(yong)精度等于檢定精(jīng)度。
2)若流量計的使(shǐ)用條件滿足上述(shu)相同性原則，并且(qie)流量計在檢定流(liú)量範圍内能夠定(ding)點使用時(使用🈲其(qi)檢定流量下儀表(biao)系數的平均值),則(ze)流量計的使🚶用精(jīng)度将會大大優于(yu)⛹🏻‍♀️其檢定精度。
3)若流(liú)量計在檢定流量(liang)範圍内實際使用(yòng)時，無法滿足💋定📞點(dian)使用條件,則可依(yī)據檢定中得到的(de)各個檢定流量點(diǎn)下的儀表🌍系數平(píng)均值與使用流量(liang)Q的對應關系。借助(zhu)最小二乘法原理(li)對儀表常數進行(háng)線性化處理,用直(zhi)線拟合得到的K'=aQ+b來(lái)取代儀表常數K,也(yě)會在--定程度✂️上提(tí)高使用精度。
2.3應用(yong)舉例
　　在精度爲0.1級(ji)靜态容積法水流(liú)量标準裝置上對(dui)一😍台LW-15渦輪流量☁️計(ji)進行了計量檢定(dìng),檢定數據如表1所(suo)示。

檢定精度:δ=[(0.12+0.112+0.452)1/2]%=0.47%
　　在已(yi)知流量計儀表常(cháng)數和檢定精度條(tiao)件下,運用🙇‍♀️計量學(xue)基⛷️本🤟原則在流量(liàng)計量中的特定原(yuan)則指導🧡流量✂️計的(de)⭕使用過程便會産(chan)生如下結果:
1)若流(liu)量計的使用條件(jian)滿足特定原則的(de)要求，使用給定的(de)儀🌏表常數K0=560.5時流量(liàng)計的使用精度等(deng)同于其檢定精度(dù)(0.47%),反之✨使用精度低(di)于檢定精度。
2)在滿(man)足特定原則條件(jiàn)下,若流量計能夠(gou)定點使用(使💞用該(gāi)⛱️點下的儀表系數(shu)平均值來替代儀(yí)表常數♋),則儀💚表常(cháng)數的♻️非線性誤差(chà)便可忽略。流量計(ji)的使用精度爲δ=[(0.12+0.112)1/2]%=0.15%。
　　若(ruo)使用條件滿足特(te)定原則之要求,但(dàn)流量範圍無🔱法變(biàn)動時,根據實際流(liu)量采用特性方程(cheng)K'=2.1769Q+556.06替代儀表常數K0=560.5可(kě)得到K'的非線性誤(wu)差△3=0.12%,則流量計的使(shi)用精度爲δ=[(0.12+0.112+0.122)1/2]%=0.20%。
3結論
1)渦(wo)輪流量計的檢定(ding)精度是在檢定條(tiáo)件下确定的，隻有(you)使🧑🏾‍🤝‍🧑🏼用條件滿足計(jì)量學基本原則在(zài)流量計量中特定(ding)原則之要求時使(shǐ)用儀表常數才能(neng)保證使用精度等(deng)于檢定精度;
2)提高(gao)使用精度的技術(shù)條件是在滿足計(ji)量學相同性原則(zé)基礎上流量計的(de)定點使用和對儀(yi)表常數✊的線性化(huà)處理;
3)上述方法對(duì)精密渦輪流量計(ji)和 氣體渦輪流量(liàng)計 具有同樣效果(guo)。

以上内容源于網(wǎng)絡，如有侵權聯系(xi)即删除!