摘要:爲保證電(dian)磁流量計 在測(ce)量過程中受液(yè)體溫度、壓力、流(liu)量等參數影響(xiang)下測得值的正(zheng)确、可靠,因此測(ce)得值的不确定(ding)度評定十分重(zhong)要。本文依據國(guó)家檢定規程JJG1033-2007《電(diàn)磁流量計》,選取(qǔ)靜态容積法水(shuǐ)流量标準裝置(zhi)爲測量裝置,以(yi)👨‍❤️‍👨DN100的電磁流量計(ji)爲例，進行測得(dé)值的不确定度(du)分析🔞與評定。
0引(yǐn)言
　　電磁流量計(ji)是一種基于法(fǎ)拉第電磁感應(yīng)定律的流量計(jì),廣🤩泛應用于導(dǎo)電液體的體積(jī)流量測量。[1]随着(zhe)技術的發展,電(dian)磁流量計的測(cè)量精度得到了(le)很㊙️大的提升。爲(wei)保證電磁流量(liàng)計在測量㊙️過程(cheng)中受液體溫度(du)、壓力、流量等參(cān)數影響下測得(de)值的正确、可靠(kào)，現對電磁流量(liàng)計的測得值進(jin)行不确定度評(ping)定🌈。
1檢測方法
　　依(yī)據國家檢定規(gui)程JJG1033-2007《電磁流量計(jì)》,使用靜态容積(ji)法水流量标準(zhun)裝置(U=0.05%,k=2)對電磁流(liu)量計的示值誤(wù)差進行檢測。
　　本(ben)文以一台精度(du)等級爲0.2級、口徑(jìng)爲DN100,量程範圍爲(wèi)(14.0~140.0)m3/h的電磁流量計(ji)爲例進行評定(dìng)。
2測量模型簡述(shù)
2.1測量模型
　　電磁(ci)流量計的示值(zhi)誤差(相對示值(zhí)誤差)計算公式(shì)爲:
 
式中:E一被檢(jiǎn)定檢流量計的(de)相對示值誤差(chà)，%;
Q一被檢定流量(liàng)計顯示的累積(ji)流量值,m3；
Qs一檢定(dìng)時标準器換算(suan)到流量計處狀(zhuàng)态的累積流量(liàng)值,m3;
Vs一标準器測(cè)得的液體實際(ji)體積(測量值取(qu)3.0003m3),m3;
β一檢定用液體(ti)在檢定狀态下(xià)的體膨脹系數(shù)(取2.1x10-4℃-1),℃-1;
Θ一檢定時标(biāo)準器處的液體(tǐ)溫度(測量值取(qǔ)18.0℃),℃;
Θ一檢定時流量(liàng)計處的液體溫(wen)度(測量值取18.5℃),℃;
K一(yī)檢定用液體在(zài)檢定狀态下的(de)壓縮系數(取4.5x10-4MPa-1),MPa-1
Ps一(yī)檢定時标準器(qì)處的液體壓力(lì)(測量值取0MPa),MPa;
pm一檢(jiǎn)定時流量計處(chu)的液體壓力(測(ce)量值取0.12MPa),MPa。
2.2靈敏系(xi)數
　　由測量模型(xíng)求得靈敏系數(shu):
 
2.3示值誤差的合(he)成标準不确定(ding)度
　　根據方差和(hé)傳播律可得:
 
3标(biao)準不确定度分(fen)析
　　示值誤差的(de)不确定度來源(yuan)主要由:(1)被檢電(diàn)磁流量計顯示(shi)流‼️量Q測量重複(fú)性引入的不确(que)定度;
(2)标準器流(liú)量Qs引入的不确(què)定度。
　　其中,标準(zhǔn)器Qs引入的不确(que)定度甲主要來(lái)源于:(1)水流量标(biāo)準裝置引入的(de)标準不确定度(dù)，包括裝置引入(ru)的不确定度以(yǐ)及裝✉️置流量穩(wen)定性引入的不(bu)确定度;(2)檢測液(ye)體的體膨脹系(xi)數引入的标📱準(zhun)不确定度;(3)液體(tǐ)溫度引入的标(biāo)準不确定度,包(bāo)括被檢流量計(ji)處的液體溫度(dù)以及标準🏃器處(chù)的液體溫度;(4)檢(jian)測液🌏體的體積(jī)壓縮系數引入(ru)的标準不确定(ding)度;(5)液體壓力引(yin)入的标準不确(que)定度，包括被檢(jiǎn)🛀🏻流量計處的液(ye)🏃‍♀️體壓力以及标(biāo)準器處的液體(ti)壓力。
4被檢電磁(cí)流量計顯示流(liu)量Q測量重複性(xing)引入的不确定(dìng)🛀度
 
　　本次試驗選(xuǎn)取的被檢流量(liang)計爲0.2級DN100的電磁(cí)流量計,以最大(dà)流量點qmx=140m3/h爲例，其(qi)測量數據如表(biǎo)1所示。根據貝塞(sāi)爾公式㊙️計算重(zhong)複性可得Er=0.01%。由于(yu)在重複性條件(jiàn)下實際測量了(le)6次🈚,以6次的測量(liàng)算術平均值爲(wèi)測得值🈚,則顯示(shì)流量Q測量重複(fú)性引入的相對(dui)标準不确定度(dù)爲:
 
5标準器流量(liàng)Qs引入的不确定(dìng)度
5.1水流量标準(zhǔn)裝置的不确定(dìng)度
5.1.1裝置引入的(de)不确定度
　　由标(biāo)準裝置檢定證(zheng)書可知，水流量(liàng)标準裝置的相(xiàng)對不确定度:
Urel=O.05%(k=2).
則(zé):urel(Vs)1=0.025%
　　以測量值Vs=3.0003m3爲例(lì)，則流量标準裝(zhuāng)置引入的标準(zhǔn)不确定‼️度:
u(Vs)1=urel(Vs)1·Vs=0.0007501m3
5.1.2裝置(zhì)流量穩定性引(yǐn)入的不确定度(dù)
　　在測量過程中(zhōng)，裝置的流量穩(wěn)定性對單次測(ce)量時🔞間以及單(dan)次測量标準器(qi)的實際累積體(tǐ)積有影響。因此(ci)應考慮流量穩(wěn)🍉定性對測得值(zhi)的影響。以最大(dà)流量點qmax、=140m3/h爲例，進(jìn)行各累❗計時間(jian)之間的流量穩(wěn)定性⛷️試驗，連續(xu)測量10次,其測量(liàng)數據如表2所示(shì)。
 
　　根據JJG164-2000求得流量(liang)平均值q=137.528m3/h,各累計(ji)時間流量穩定(ding)性Eq=0.16%。按三角分布(bù)計算,則流量穩(wěn)定性引入的相(xiang)對标準不确定(dìng)💔度爲:
Urel(Vs)2=0.16%/√6=0.06532%
　　根據Vs=3.0003m3,則流(liu)量穩定性引入(ru)的标準不确定(dìng)度爲:
u(Vs)2=urel(Vs)2·Vs=0.001960m3
　　得水流量(liàng)标準裝置引入(ru)的标準不确定(ding)度爲:
 
5.2檢測:液體(ti)的體膨脹系數(shu)的标準不确定(dìng)度
　　檢測液體爲(wèi)清潔水，由于試(shì)驗時的水溫變(biàn)化不.超過±0.5℃。經查(cha)相♊關手冊，可得(dé)檢測液體的體(ti)膨脹系數的🏃‍♂️變(biàn)化量±8x10-6℃-1。按均勻分(fèn)布計算,則:
 
5.3液體(tǐ)溫度的标準不(bú)确定度
　　液體溫(wēn)度測量設備均(jun)爲溫度變送器(qì)，其最大允許誤(wù)差⁉️均爲±0.1℃,按均勻(yun)分布計算,則:
 
5.4檢(jiǎn)測液體的體積(ji)壓縮系數引入(ru)的标準不确定(ding)度
　　檢測液體爲(wèi)清潔水，由于試(shì)驗時的水壓的(de)最大變🈲化量不(bú)超㊙️過0.2MPa。經查相關(guan)手冊，可得檢測(ce)液體的體積壓(yā)縮㊙️系數的變化(hua)量±9x10-5MPa-1。按均勻分布(bu)計算,則:
 
5.5液體壓(yā)力引入的标準(zhun)不确定度
　　液體(tǐ)壓力測量設備(bèi)均爲壓力變送(sòng)器，其最大量程(cheng)爲1.6MPa,精度等級爲(wei)0.5級，則最大允許(xǔ)誤差爲±0.008MPa,按均勻(yun)分布💋計算，則:
 
5.6Qs的(de)不确定度概算(suan)
　　根據上述各不(bu)确定度分量的(de)分析，其計算數(shu)據.如❤️表3所示。
 
 
6電(dian)磁流量計的示(shì)值誤差的測量(liang)不确定度
　　根據(ju)示值誤差E的合(he)成标準不确定(ding)度公式，計算合(he)成标準不确定(dìng)度爲:
 
7結語
　　不确(que)定度是用來表(biǎo)征測得值分散(sàn)性或不可确定(ding)程度的一個定(ding)量參數，主要用(yong)于判斷測得值(zhi)的可靠程度。通(tōng)過以🌂上分析計(jì)算,該電磁流量(liàng)計在qmax=140m3/h測量🌍點下(xia)的擴展不确定(ding)度爲:
U(E)=0.14%(k=2)
　　在流量、壓(ya)力、溫度等不同(tóng)條件下，均應對(dui)測得值的不🐉确(què)定度進行重新(xin)計算;本次不确(què)定度評定選取(qu)☔的是靜态🔆容積(ji)法水流量🔞标準(zhun)裝置,如選用靜(jing)态質量法水流(liu)量标準裝置,則(ze)該電磁流量✉️計(jì)測得值的不确(què)定度也需重新(xin)評定，從而保證(zhèng)測得值不确定(ding)📐度評定的正确(què)。

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