氣體渦街流量計K系數檢定結果的測量不确定度-江蘇省孝感尼蓝纺织制造有限责任公司(5G网站)

摘要(yao):文章依據JJG1029--2007《 渦街(jiē)流量計 》檢定規(gui)程對流量範圍(wei)爲150~1000m3/h的渦街流量(liàng)計的K系數進行(háng)測☀️量，詳細分析(xī)了壓力、溫度等(děng)因素對測量結(jié)果的影響，對測(ce)量結果✍️的不确(què)定度進行綜合(hé)評定。
　　氣體渦街(jie)流量計 無可拆(chāi)部件、結構簡單(dān)穩定、易于維護(hu)，廣泛應用于市(shi)政😍供📞暖、石化、冶(ye)金等行業，保障(zhang)渦街流量計流(liú)量🌈量值的正确(què)可靠，對👅維護貿(mào)易公平有着重(zhòng)要意義。本文對(dui)渦街流量計的(de)檢定方法進行(háng)分析，對渦街🧡流(liu)量計K系數的測(cè)量結果進行🧡不(bu)确定分析、評定(ding)。
1測量方法
　　本文(wén)依據JJG1029--2007《渦街流量(liàng)計》提供的方法(fa)開展檢定工作(zuo)✨，按🍉照JJF1059.1--2012《測量不确(què)定度評定與表(biao)示》關于測量結(jie)果不确定度的(de)評定方法⭕做不(bu)确定度分析。
測(ce)量标準:音速噴(pen)嘴法氣體流量(liàng)标準裝置，測量(liàng)範圍🏃🏻:1~6000m3/h;不确定度(dù):Urel=0.25%，k=2。
環境條件:溫度(du)20.06℃，濕度43.13%RH。
被測對象(xiàng):氣體渦街流量(liang)計(橫河電機)，測(cè)量範圍:150~1000m3/h。
2測量程(cheng)序
　　将被檢流量(liàng)計與音速噴嘴(zui)法氣體流量标(biāo)準裝置(以下簡(jiǎn)稱标準裝置)串(chuàn)聯起來，通過被(bei)檢流量計可達(da)到的最大檢定(dìng)流☔量的70%~100%範圍内(nèi)運行10min,待氣體溫(wen)度、壓力和流量(liang)穩定後開始檢(jiǎn)定。測量流量點(diǎn)爲qmax、0.4qmax、0.2qmaxqmin，每個流量點(dian)重🔞複測量6次。将(jiāng)流量調整至規(guī)定📱的流量值🏃‍♂️，讀(dú)取被檢流量計(ji)和标準裝置的(de)初始示值，到達(da)規定檢定時間(jian)後讀取被檢流(liu)量計和标.準裝(zhuāng)置的最終示值(zhi)，并測出被🤟檢流(liú)量計處和标準(zhǔn)裝置處的氣體(tǐ)壓力、溫度等參(can)數，按規定的計(jì)算公🤩式計算得(de)到被檢流量計(jì)和标準裝☔置的(de)累積脈沖數、累(lèi)積流量💞值、流量(liang)計的K系數、示值(zhi)誤差及重複性(xing)。
3數學模型建立(lì)
　　渦街流量計的(de)儀表K系數的測(ce)量模型:

　　式中:kv爲(wèi)渦街流量計的(de)儀表系數，m-3；N爲流(liu)量計發出的脈(mo)沖數;Vs爲由裝置(zhì)測得的修正到(dào)渦街流量計處(chu)的🌏實際氣體體(tǐ)積值,m3。

　　式中:Q爲經(jīng)過溫度、壓力修(xiū)正後的通過渦(wō)街流量計🏃‍♂️處🌈的(de)實際氣體體積(jī)值，m3;Ps、Pm分别爲标準(zhǔn)裝置處和流量(liang)計處的氣體表(biǎo)🌈壓力，Pa;Ts、Tm分别爲标(biāo)準裝置處和流(liu)量計處的氣體(ti)熱力學溫度，K;Zs、Zm分(fèn)别爲标準裝置(zhì)處和流量計處(chu)的氣體壓縮因(yīn)子。
得到:

4方差
　　由(you)于渦街流量計(ji)K系數的數學模(mó)型中輸入量間(jiān)完全是乘⭐積關(guān)系，且各輸人量(liàng)間不相關，根據(jù)JJF1059.1--2012中關于合成标(biāo)準不确定度☎️的(de)公式，K系數的相(xiàng)對合成标準👣不(bú)确定度按式(5)計(ji)算。

5各輸入量的(de)标準不确定度(dù)分量的評定
5.1被(bei)測流量計測量(liàng)重複性引入的(de)相對标準不确(que)定度urel(N)
　　采用A類方(fāng)法進行評定。按(àn)照檢定規程要(yào)求，流量計分别(bie)🔴在qmax、0.4qmax、0.2qmax、qmin各🤩流量點進(jìn)行6次重複測量(liàng)，如表1所示。一般(ban)在測量次⛱️數較(jiào)🈲少時🔞，可采📱用極(ji)差法獲得實驗(yàn)标準差[2]口流量(liang)計脈沖數的測(cè)量值滿足正态(tài)分布，本次測量(liang)次數爲6次，不大(da)于9次，采用極差(chà)法得到實驗标(biao)準.差s(N)。

　　式中:R爲極(jí)差，即6次測量的(de)最大值與最小(xiao)值之差;C爲極差(chà)系數，n=6時C=2.53。
　　脈沖數(shù)測量重複性帶(dài)來的相對标準(zhun)不确定度:

　　按式(shì)(7)計算得到渦街(jiē)流量計，累積脈(mo)沖數測量重複(fú)性帶來的不确(què)定度urel(N)分别爲:0.12%、0.18%、0.16%、0.15%。

5.2标(biao)準裝置示值引(yin)入的标準不确(que)定度urel(Q)
　　音速噴嘴(zuǐ)氣體流量标準(zhǔn)裝置的測量不(bú)确定度
由校準(zhun)證書給出，U=0.25%，k=2，則:.
Urel(Q)=0.25%/2=0.125%
5.3标(biāo)準裝置處、被檢(jiǎn)流量計處壓力(lì)測量引入的标(biāo)準⛱️不确定🤟度urel(Ps)、urrl(Pm)
　　标(biao)準裝置處與被(bei)檢流量計處的(de)壓力值，分别由(yóu)安裝在噴嘴處(chu)及被檢流量計(ji)處的壓力變送(sòng)器測量得到，因(yin)兩台壓力變送(sòng)器的安裝位置(zhì)不同，測量結果(guo)互不相關，相互(hù)獨立⚽。兩台壓力(lì)變送器經.檢定(dìng)後合格，由檢定(dìng)證書得到其最(zui)大允許誤差爲(wei)±0.1%，因此相對标準(zhun)不确定度按均(jun1)勻✔️分布計算，k=√3,則(zé)壓力測量引人(ren)的标準不确定(ding)度爲:标準裝✨置(zhi)處:
Urel(Ps)=0.1%1√3=0.0577%
被檢流量計(ji)處:
Urel(Pm)=0.1%1√3=0.0577%
5.4标準裝置處(chu)、被檢流量計處(chu)溫度測量引入(ru)的标準不确定(ding)🈲度urel(Ts)、urel(Tm)
　　安裝在噴嘴(zui)處及被檢流量(liang)計處的Pt100熱電阻(zu)Rs、Rm分别測得标準(zhǔn)裝♋置處與被檢(jian)流量計處的溫(wen).度值爲:20.83℃、20.57℃。根據🥰檢(jiǎn)定證書給出.的(de)信息，Pt100熱電阻的(de)精度等級爲A級(jí)，量程爲0~50℃，Rs、Rm的最大(da)允許誤差MPE通過(guò)公.式±(0.150℃+0.002|t|)計算🐇得到(dao):±0.1917℃;±0.1917℃、±0.1912℃，因R、Rm的安裝位置(zhì)不同，獨立測量(liàng)，因此測量結果(guo)互不相關，相互(hù)獨立，按照均勻(yun)分布計算，h=√3，則溫(wen)度測量引人的(de)相對标準不确(que)㊙️定度爲:
标準裝(zhuāng)置處:

6标準不确(què)定度一覽表(表(biao)2)
　　表2合成标準不(bú)确定度和擴展(zhan)不确定度一覽(lan)表

檢定流量點(diǎn)	urel(N)	urel(Q)	urel(Ps)	urel(Pm)	urel(Ts)	urel(Tm)	ucrel(kv)
qmax 0.4max 0.2max qmin	0.12% 0.18% 0.16% 0.15%	0.125%	0.057%	0.057%	0.0343%	0.0342%	0.20% 0.24% 0.23% 0.22%

7.結束語
　　本文通(tōng)過描述渦街流(liu)量計K系數測量(liang)結果的不确定(dìng)度🔱分析與評定(ding)過程，得到了不(bú)确定度評定的(de)報😄告，其評定的(de)方法對☔于氣體(tǐ)速度式流量計(jì)K系數的檢定結(jie)果不确🥵定度評(ping)定具有參考價(jia)值。