摘要(yao):文章依據JJG1029--2007《
渦街(jiē)流量計
》檢定規(guī)程對流量範圍(wéi)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(deng)因素對測量結(jié)果的影💘響,對㊙️測(ce)量結果的不✂️确(que)定度進行綜合(he)評定。
氣體渦街(jiē)流量計
無可拆(chai)部件、結構簡單(dan)穩定、易于維護(hu),廣泛應用于市(shì)政供暖、石化、冶(yě)金等行業,保障(zhang)渦街流量計流(liú)量量值的正确(que)可💞靠,對維護貿(mào)易公平有着重(zhong)要意義。本文對(dui)渦街流量計的(de)檢定方法進行(hang)分析,對渦街流(liu)量計K系數的測(ce)量結果進行🏃🏻♂️不(bu)确定分析、評定(dìng)。
1測量方法
本文(wén)依據JJG1029--2007《渦街流量(liàng)計》提供的方法(fǎ)開展檢定工作(zuo),按照JJF1059.1--2012《測量不🌂确(que)定度評定與表(biǎo)示》關于測量結(jié)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(pēn)嘴法氣體流量(liang)标準裝置,測量(liang)範圍:1~6000m3/h;不确定度(du):Urel=0.25%,k=2。
環境條件:溫度(dù)20.06℃,濕度43.13%RH。
被測對象(xiang):氣體渦街流量(liàng)計(橫河電機),測(ce)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(biao)準裝置(以⭐下🏃🏻簡(jian)稱标準裝置)串(chuàn)聯起來,通過被(bèi)檢流量計可⭐達(dá)到☁️的最✂️大檢定(ding)流💔量的70%~100%範圍内(nèi)運行10min,待氣體溫(wen)度、壓力和流量(liàng)穩定後開始檢(jian)定。測量流量點(dian)爲qmax、0.4qmax、0.2qmaxqmin,每個流量點(diǎn)重複測量6次。将(jiang)流量調整至規(guī)定的流量值,讀(du)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(liú)量計和标.準裝(zhuāng)置的最終示值(zhí),并測出被檢流(liu)量🈲計處和标準(zhun)裝置處的氣🛀🏻體(tǐ)壓力、溫度等參(cān)數,按規定的計(jì)算公式計算得(de)到被檢流量計(ji)和标準裝置的(de)累積脈沖數、累(lei)積流量值、流量(liang)計的K系數、示值(zhí)誤差及重複性(xìng)。
3數學模型建立(li)
渦街流量計的(de)儀表K系數的測(cè)量模型:
式中:kv爲(wei)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(chù)的實際氣體體(tǐ)積值,m3。
式中:Q爲經(jing)過溫度、壓力修(xiu)正後的通過渦(wō)街流量計處的(de)實際氣💁體體積(ji)值,m3;Ps、Pm分别爲标準(zhun)裝置處和流量(liàng)🐆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(fen)别爲标準裝置(zhi)處和流量計處(chù)的氣體壓縮因(yin)子。
得到:
4方差
由(you)于渦街流量計(jì)K系數的數學模(mo)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(ju)JJF1059.1--2012中關于合成标(biao)準不确定度的(de)公‼️式,K系數的相(xiang)對合成标準🔞不(bu)确定度按式(5)計(jì)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(què)定度urel(N)
采用A類方(fāng)法進行評定。按(an)照檢定規程要(yao)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(jí)差法獲得實驗(yàn)标準差[2]口流量(liàng)計脈沖數的測(cè)量值滿足正态(tai)分布,本次測量(liang)次數爲6次,不大(dà)于9次,采用🚩極差(chà)法得到實驗标(biao)準.差s(N)。
式中:R爲極(ji)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(shu)測量重複性帶(dai)來的相對标準(zhun)不确定度:
按式(shi)(7)計算得到渦街(jie)流量計,累積脈(mò)沖數測量重複(fu)性帶來的不🌍确(que)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(yǐn)入的标準不确(que)定度urel(Q)
音速噴嘴(zuǐ)氣體流量标準(zhun)裝置的測量不(bú)确定度
由校準(zhǔn)證書給出,U=0.25%,k=2,則:.
Urel(Q)=0.25%/2=0.125%
5.3标(biao)準裝置處、被檢(jiǎn)流量計處壓力(lì)測量引入的标(biao)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(jì)處的壓力變送(song)器測量得到,因(yīn)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(hu)獨立。兩台壓🔞力(li)變送器經.檢定(dìng)後合格,由檢💁定(ding)證書得到其最(zuì)大允許誤差爲(wei)±0.1%,因此相🌏對标準(zhǔn)不确🐅定度按均(jun1)勻分布計算,k=√3,則(ze)壓力測量引😘人(rén)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(jì)處:
Urel(Pm)=0.1%1√3=0.0577%
5.4标準裝置處(chù)、被檢流量計處(chu)溫度測量引入(rù)的标準💔不☂️确❗定(dìng)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(zǔ)Rs、Rm分别測得标準(zhun)裝置處與被檢(jian)流量計處的溫(wēn).度值爲:20.83℃、20.57℃。根據檢(jian)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(zhi)不同,獨立測量(liang),因此測量結果(guo)互不相關,相互(hu)獨立,按照均勻(yún)分布計算,h=√3,則溫(wēn)度測量引人的(de)相對标準不确(què)定度爲:
标準裝(zhuāng)置處:
6标準不确(que)定度一覽表(表(biao)2)
表2合成标準不(bu)确定度和擴展(zhǎn)不确定度一覽(lan)表
7.結束語
本文通(tong)過描述渦街流(liú)量計K系數測量(liàng)結果的不确定(dìng)度⛷️分析與評定(dìng)過程,得到了不(bu)确定度評定的(de)報告,其🛀評定的(de)方法對于氣體(ti)速度式流量計(ji)K系數的檢定結(jie)果不确定度評(píng)定具有❓參考價(jia)值。
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