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流量计测量不确定度分析

添加时间:2016/02/10

丈量根据:根据检定规程JJG1029-2007《涡街流量计》。环境条件:应契合规程要求:环境温度为(5~45)℃,相对湿度一般为35%~95%,大气压力一般为(86~106)kPa。
  丈量规范器:临界流音速喷嘴气体流量规范设备,Ur=0.30%(k=2);压力变送器,Urel=0.2%(k=2);温度变送器,Urel=0.3K(k=2)。
被测目标:涡街流量计,准确度等级1.5级。
丈量介质:空气。
丈量进程:将临界流音速喷嘴气体流量规范设备流量值调整到指定数值,坚持流体稳定一段时间;检定开端记载规范设备和被检流量计的初始值;检定完毕后记载规范设备和被检流量计的最终示值。
2丈量的数学模型

式中,Ki—第i个丈量点测得的外表系数,单位为1/m3;
Ni—第i个丈量点测得的流量计的脉冲数;
Vsi—第i个丈量点由设备测得的修正到被测流量计处的实践气体体积值,单位为m3;
将Vsi换算为被测流量计进口状态下的数学模型为:

式中,Pn—丈量时的当地实验室气体压力,Pa;
Psi,Pmi—别离为第i点丈量时规范器处和被测流量计处气体压力,单位为Pa;
Tsi,tmi—别离为第i点丈量时规范器处和被测流量计处气体温度,单位为℃;
zsi,zmi—别离为第i点丈量时规范器处和被测流量计处气体压缩系数,取zsi≈zmi,则

3各输入量的规范不确定度鉴定
3.1气体流量计丈量重复性引进的不确定度重量ur(Nr)鉴定输入量Ni(单次丈量脉冲数)的不确定度来源主要是涡街流量计的丈量重复性引进的,选取工况流量为70m3/h,在重复条件下重复丈量6次,得到脉冲数Ni如下表:(选用A类办法进行鉴定)

3.2临界流音速喷嘴气体流量规范设备引进的不确定重量ur(Vs)的鉴定
  临界流音速喷嘴气体流量规范设备向上级计量组织溯源,由证书可知规范设备的不确定度Ur=0.30%(k=2),则由临界流音速喷嘴气体流量规范设备引进的丈量点为70m3/h的实践流体体积累积量(平均值)为珔Vs=1.083m3时的肯定不确定度ur(Vs)=1.083m3*0.30%/2=0.001625m3
3.3音速喷嘴气体流量规范设备内压力丈量引进的不确定度ur(Ps)的鉴定
  音速喷嘴气体流量规范设备内压力是由别离装在喷嘴底部和顶部的2台丈量规模为(0~150)kPa的压力变送器进行丈量后取平均值得到的,由溯源证书可知,其丈量成果的不确定度别离为:顶部Urel=0.2%,k=2;底部Urel=0.2%,k=2;因为两台压力变送器别离在喷嘴的顶部和底部,互不相关,相互独立,因而相对不确定度为:up1=up2=0.2%/2=0.1%;ur(ps)==0.1414%;则,丈量点70m3/h时的规范设备内压力变送器的实践大气压(平均值)为Ps=91862Pa时的肯定不确定度为:
0.1414%*91862Pa=129.9125Pa;
3.4被检流量计处压力丈量引进的不确定度ur(Pm)的鉴定
  用于被检流量计处压力变送器丈量规模为(0~150)kPa,由溯源证书可知,Urel=0.2%,k=2,因而Pm的相对规范不确定度为:ur(Pm)=0.2%/2=0.1%;则丈量点65m3/h时的流量计处的压力变送器的实践大气压(平均值)为时的肯定不确定度为Pm=92227.3Pa时的肯定不确定度为:0.1%*92227.3Pa=92.2273Pa;
3.5音速喷嘴气体流量规范设备内温度丈量引进的不确定度ur(ts)的鉴定
  音速喷嘴气体流量规范设备内的温度变送器丈量规模为(0~50)℃,由溯源证书可知,其丈量成果的不确定度为U=0.3K,k=2,则由规范设备温度引进的肯定不确定度为:

3.6被检流量计处温度丈量引进的不确定度ur(tm)的鉴定
  被测流量计处的温度变送器丈量规模为(0~50)℃,由溯源证书可知,其丈量成果的不确定度为U=0.3K,k=2,则由被测流量计处温度引进的肯定不确定度为:

4组成规范不确定度鉴定
4.1活络系数
取:K=1422.91/m3,N=1662.167,Vs=1.083m3,Pn=92600Pa,Ps=91862Pa,Pm=92227.3Pa,ts=22.417℃,tm=21.869℃
令:Ps=Pn+Ps;Pm=Pn+Pm;Tm=273.15k+tm;Ts=273.15k+ts;
Ps=92600+91862=184462Pa,Pm=92600+92227.3=184827.3Pa;
Tm=273.15+21.869=295.019k,Ts=273.15+22.417=295.567k;
则各活络系数为:


4.2规范不确定度汇总表
涡街流量计规范不确定度汇总图表
因为以上输入量不确定度重量批次独立,互不相关,故组成规范不确定度为:

5扩展不确定度的鉴定
取包括因子k=2,Urel≈0.36%
6丈量不确定度的陈述与表明
  涡街流量计在流量点70m3/h时外表系数K=1662。167(1/m3),相对不确定度为:Urel≈0.36%,k=2。
7定论
  从上述不确定度剖析中可看出,扩展不确定度与涡街流量计口径没有关系,重复性会跟着流量点的改变而改变,但在被测目标最佳挑选的情况下,流量计各点的重复性根本共同,即便有微量的改变,对组成规范不确定度几乎没有影响,因而,临界流音速喷嘴法气体流量规范设备检定涡街流量计的扩展不确定度为:Urel≈0.36%,k=2。

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