摘要:爲(wèi)保證電(diàn)磁流量(liang)計 在測(ce)量過程(cheng)中受液(ye)體溫度(du)、壓力、流(liu)量等參(can)數影響(xiang)下測得(de)值❤️的正(zheng)确、可靠(kao),因此測(cè)得值的(de)不确定(ding)度評📧定(ding)十分重(zhong)要。本文(wen)依🈲據國(guo)家檢定(ding)規程JJG1033-2007《電(dian)磁流量(liang)計》,選取(qǔ)靜态容(rong)積法水(shuǐ)流量标(biao)準裝置(zhì)爲測量(liàng)裝置,以(yǐ)DN100的電磁(cí)流量計(ji)爲例，進(jin)行測得(de)📱值的不(bu)确🤞定度(dù)分析🤟與(yǔ)評定。
0引(yǐn)言
　　電磁(ci)流量計(jì)是一種(zhǒng)基于法(fa)拉第電(dian)磁感應(ying)定律的(de)流😍量計(jì),廣泛應(yīng)用于導(dǎo)電液體(ti)的體積(ji)流量測(ce)量。[1]随着(zhe)技術的(de)發展♻️,電(dian)磁🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流量(liang)👣計的測(ce)量精度(du)得到了(le)很大的(de)提升。爲(wèi)保證電(diàn)磁流量(liang)計在測(cè)量🈲過程(chéng)中受液(yè)體溫度(du)、壓力、流(liu)量等參(cān)數影響(xiǎng)☔下測得(de)值的正(zheng)确、可靠(kao)，現對電(diàn)磁流量(liang)計的測(cè)得值進(jìn)行不确(que)定度評(píng)定🈲。
1檢測(cè)方法
　　依(yī)據國家(jia)檢定規(guī)程JJG1033-2007《電磁(ci)流量計(jì)》,使用靜(jing)态容積(ji)法水流(liu)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼标準(zhǔn)裝置(U=0.05%,k=2)對(duì)電磁流(liú)量計的(de)示值誤(wù)差進行(hang)檢測。
　　本(běn)文以一(yi)台精度(dù)等級爲(wèi)0.2級、口徑(jìng)爲DN100,量程(chéng)範圍爲(wei)(14.0~140.0)m3/h的電磁(cí)流‼️量計(jì)爲例進(jin)行評定(ding)。
2測量模(mó)型簡述(shù)
2.1測量模(mo)型
　　電磁(ci)流量計(jì)的示值(zhi)誤差(相(xiàng)對示值(zhí)誤差)計(jì)算公式(shì)爲:
 
式中(zhong):E一被檢(jiǎn)定檢流(liu)量計的(de)相對示(shi)值誤差(cha)，%;
Q一被檢(jiǎn)定流量(liàng)計顯示(shi)的累積(ji)流量值(zhi),m3；
Qs一檢定(ding)時标準(zhǔn)器換算(suàn)到流量(liàng)計處狀(zhuàng)态的累(lèi)積流量(liàng)值,m3;
Vs一标(biāo)準器測(cè)得的液(yè)體實際(ji)體積(測(cè)量值取(qǔ)3.0003m3),m3;
β一檢定(dìng)用液體(ti)在檢定(ding)狀态下(xia)的體膨(peng)脹系數(shù)(取2.1x10-4℃-1),℃-1;
Θ一檢(jiǎn)定時标(biāo)準器處(chu)的液體(tǐ)溫度(測(cè)量值取(qǔ)18.0℃),℃;
Θ一檢定(dìng)時流量(liang)計處的(de)液體溫(wēn)度(測量(liàng)值取18.5℃),℃;
K一(yi)檢定用(yong)液體在(zài)檢定狀(zhuàng)态下的(de)壓縮系(xi)數(取4.5x10-4MPa-1),MPa-1
Ps一(yī)檢定時(shi)标準器(qi)處的液(yè)體壓力(lì)(測量值(zhi)取0MPa),MPa;
pm一檢(jiǎn)定時流(liú)量計處(chu)的液體(tǐ)壓力(測(ce)量值取(qu)0.12MPa),MPa。
2.2靈敏系(xi)數
　　由測(cè)量模型(xíng)求得靈(líng)敏系數(shu):
 
2.3示值誤(wu)差的合(hé)成标準(zhǔn)不确定(dìng)度
　　根據(jù)方差和(he)傳播律(lǜ)可得:
 
3标(biāo)準不确(què)定度分(fen)析
　　示值(zhí)誤差的(de)不确定(ding)度來源(yuan)主要由(yóu):(1)被檢電(diàn)磁流量(liang)計顯示(shi)流量Q測(ce)量重複(fu)性引入(rù)的不确(què)定度;
(2)标(biao)準器流(liú)量Qs引入(ru)的不确(que)定度。
　　其(qi)中,标準(zhǔn)器Qs引入(ru)的不确(què)定度甲(jia)主要來(lái)源于:(1)水(shuǐ)流量标(biāo)⭕準裝置(zhì)引入的(de)标準不(bu)确定度(dù)，包括裝(zhuāng)置引入(ru)的不确(què)定度以(yǐ)及裝置(zhi)流量穩(wěn)定性引(yǐn)入的不(bú)确定度(du);(2)檢測液(yè)體的體(tǐ)膨脹系(xì)數引入(ru)的标準(zhǔn)不确定(dìng)度♊;(3)液體(ti)溫度引(yin)入的标(biāo)🐆準不确(què)定度,包(bao)括被檢(jiǎn)流量計(ji)處的液(yè)體溫度(du)以及标(biāo)準器處(chu)的液體(tǐ)溫度;(4)檢(jiǎn)測液體(ti)的體積(ji)壓縮系(xi)數引入(rù)的标準(zhun)不确定(dìng)度;(5)液體(ti)壓力引(yin)入的标(biao)準不确(què)定度📞，包(bāo)括被檢(jiǎn)流量計(jì)處的液(yè)✔️體✊壓力(li)以及标(biāo)準器✔️處(chù)的液體(ti)壓力。
4被(bei)檢電磁(cí)流量計(ji)顯示流(liú)量Q測量(liang)重複性(xing)引入的(de)不确定(ding)度
 
　　本次(cì)試驗選(xuan)取的被(bei)檢流量(liang)計爲0.2級(ji)DN100的電磁(cí)流量計(ji),以最大(dà)流量點(dian)qmx=140m3/h爲例，其(qi)測量數(shù)據如表(biǎo)1所示。根(gen)據貝👄塞(sai)爾公式(shi)計算重(zhòng)複性可(kě)得Er=0.01%。由于(yu)在重複(fu)性條件(jiàn)下實際(jì)測量了(le)6次,以6次(cì)的😍測量(liàng)算術平(ping)均值爲(wèi)測得值(zhi),則顯示(shi)流量Q測(cè)量重複(fú)性引入(ru)的相對(duì)标準不(bu)确定度(dù)爲:
 
5标準(zhǔn)器流量(liàng)Qs引入的(de)不确定(dìng)度
5.1水流(liu)量标準(zhun)裝置的(de)不确定(dìng)度
5.1.1裝置(zhì)引入的(de)不确定(dìng)度
　　由标(biao)準裝置(zhi)檢定證(zhèng)書可知(zhi)，水流量(liàng)标準裝(zhuāng)置的相(xiang)✨對不确(que)定度:
Urel=O.05%(k=2).
則(ze):urel(Vs)1=0.025%
　　以測量(liàng)值Vs=3.0003m3爲例(li)，則流量(liàng)标準裝(zhuang)置引入(ru)的标準(zhun)不确定(ding)度:
u(Vs)1=urel(Vs)1·Vs=0.0007501m3
5.1.2裝置(zhì)流量穩(wen)定性引(yǐn)入的不(bu)确定度(du)
　　在測量(liang)過程中(zhōng)，裝置的(de)流量穩(wěn)定性對(duì)單次測(cè)量時間(jiān)以🐕及單(dan)次測量(liàng)标準器(qì)的實際(ji)累積體(ti)積有影(yǐng)響🧡。因此(cǐ)應考慮(lǜ)流量穩(wěn)定性對(dui)測得值(zhi)的影響(xiang)。以最大(da)流量點(dian)✏️qmax、=140m3/h爲例，進(jin)行各累(lei)計時間(jiān)之間的(de)流量穩(wen)定性試(shì)驗，連續(xu)測量10次(cì),其㊙️測量(liàng)數據如(rú)表2所示(shì)。
 
　　根據JJG164-2000求(qiu)得流量(liang)平均值(zhi)q=137.528m3/h,各累計(ji)時間流(liu)量穩定(ding)性Eq=0.16%。按✔️三(san)🥰角分布(bù)計算,則(zé)流量穩(wen)定性引(yǐn)入的相(xiàng)對标準(zhun)不确定(dìng)度爲:
Urel(Vs)2=0.16%/√6=0.06532%
　　根(gēn)據Vs=3.0003m3,則流(liú)量穩定(ding)性引入(ru)的标準(zhǔn)不确定(dìng)度爲:
u(Vs)2=urel(Vs)2·Vs=0.001960m3
　　得(dé)水流量(liàng)标準裝(zhuāng)置引入(rù)的标準(zhǔn)不确定(ding)度爲:
 
5.2檢(jian)測:液體(ti)的體膨(péng)脹系數(shu)的标準(zhǔn)不确定(ding)度
　　檢測(cè)液體爲(wei)清潔水(shui)，由于試(shì)驗時的(de)水溫變(bian)化不.超(chāo)過±0.5℃。經☂️查(cha)相關手(shou)冊，可得(dé)檢測液(ye)體的體(ti)膨脹系(xi)數的變(biàn)化量±8x10-6℃-1。按(an)均勻分(fen)布計算(suan),則:
 
5.3液體(tǐ)溫度的(de)标準不(bú)确定度(dù)
　　液體溫(wen)度測量(liang)設備均(jun)爲溫度(dù)變送器(qi)，其最大(da)允許誤(wù)🐆差均爲(wei)±0.1℃,按均勻(yún)分布計(ji)算,則:
 
5.4檢(jian)測液體(ti)的體積(jī)壓縮系(xì)數引入(rù)的标準(zhun)不确定(ding)度
　　檢測(cè)液體爲(wei)清潔水(shuǐ)，由于試(shi)驗時的(de)水壓的(de)最大變(biàn)化量不(bú)超過0.2MPa。經(jing)查相關(guan)手冊，可(kě)得檢測(ce)液體的(de)體積壓(yā)縮系數(shù)的變🥰化(hua)量±9x10-5MPa-1。按均(jun)♌勻分布(bu)計算,則(zé):
 
5.5液體壓(yā)力引入(rù)的标準(zhǔn)不确定(dìng)度
　　液體(ti)壓力測(ce)量設備(bèi)均爲壓(ya)力變送(song)器，其最(zui)大量程(chéng)爲1.6MPa,精💋度(du)☂️等級爲(wei)0.5級，則最(zui)大允許(xu)誤差爲(wèi)±0.008MPa,按均勻(yun)分布計(ji)算，則:
 
5.6Qs的(de)不确定(ding)度概算(suàn)
　　根據上(shang)述各不(bú)确定度(dù)分量的(de)分析，其(qí)計算數(shù)據.如表(biao)3所示。
 
 
6電(dian)磁流量(liang)計的示(shì)值誤差(cha)的測量(liàng)不确定(ding)度
　　根據(ju)示值誤(wù)差E的合(he)成标準(zhun)不确定(dìng)度公式(shì)，計算合(he)成标準(zhǔn)🛀不确定(dìng)度爲:
 
7結(jie)語
　　不确(que)定度是(shì)用來表(biao)征測得(de)值分散(sàn)性或不(bu)可确定(dìng)㊙️程度的(de)一個定(dìng)量參數(shu)，主要用(yòng)于判斷(duan)測得值(zhi)的可💯靠(kao)程度。通(tong)💜過以上(shàng)分析計(jì)算,該電(dian)磁流量(liang)計在qmax=140m3/h測(ce)量點下(xià)的擴展(zhan)不确定(ding)度爲:
U(E)=0.14%(k=2)
　　在(zai)流量、壓(yā)力、溫度(dù)等不同(tong)條件下(xia)，均應對(dui)測得值(zhí)的不确(què)定度🌈進(jin)行重新(xīn)計算;本(běn)次不确(que)定度評(ping)定選取(qu)的是💜靜(jìng)态容積(jī)法水流(liú)量标準(zhun)裝置,如(ru)選用靜(jing)态質量(liàng)法水流(liú)量标準(zhun)裝置,則(zé)該電磁(cí)流量計(jì)測得值(zhi)的不确(què)定度🌈也(ye)需重新(xīn)評定，從(cóng)而保證(zheng)測得值(zhí)不确定(ding)度評定(dìng)的正确(què)。

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