摘要:将計(jì)量學理論(lùn)與計量實(shi)踐相結合(he),歸結出了(le)💞保證計量(liàng)🌈器具使用(yong)精度,用于(yu)指導計量(liang)過程中計(jì)量學基本(běn)🏃🏻‍♂️原則。将該(gai)基本⭕原則(ze)與流量計(jì)量的特點(diǎn)相結合,論(lun)證了流量(liang)計量中的(de)等精度傳(chuan)遞理論。在(zai)此基礎上(shang)針對渦輪(lun)流量計 現(xian)行檢定方(fang)法及檢定(dìng)精度的評(ping)定方法,提(tí)出了渦輪(lún)流量計使(shi)用過程中(zhong)保證和提(tí)高其精度(du)的常用方(fang)法,對廣大(dà)渦輪流♌量(liàng)計用戶具(ju)有普遍指(zhi)導意義。
0引(yin)言
　　大量計(jì)量實踐證(zheng)明,對于一(yi)台經過了(le)計量檢定(dìng)(或校準)性(xìng)能良好的(de)計量器具(ju),如對其使(shi)用不當,也(ye)得不到人(ren)們期望的(de)使用精度(du)。那麽對于(yú)一台已檢(jian)定合格，已(yǐ)知檢定精(jing)度和儀表(biao)常數的渦(wo)輪流量計(jì)，該如何保(bǎo)證其使用(yòng)精度等于(yú)或者優于(yu)其檢定精(jing)度呢?本文(wen)力圖通過(guo)對一個計(jì)量過程的(de)解析，尋求(qiú)保證使用(yong)精度等同(tong)于檢定精(jing)度的一般(ban)途徑-計量(liang)學基本原(yuán)則。将該原(yuán)則與流量(liang)計量的特(te)點和誤差(chà)理論相聯(lián)系，論證了(le)用于提高(gao)其使用精(jing)度的等精(jing)度傳遞理(lǐ)論，提出了(le)渦輪流量(liàng)計使用過(guo)程中保證(zhèng)和提高其(qi)使用精度(du)的條件和(he)常用方法(fǎ)。
1計量學基(ji)本原則
1.1計(jì)量器具在(zài)不同形态(tai)下的兩種(zhǒng)計量精度(du)
　　計量是保(bǎo)證單位統(tong)一和量值(zhí)準确可靠(kao)的測量活(huo)動。一個完(wan)整的計量(liàng)過程應包(bao)括兩個必(bì)備環節:1)計(jì)量器具出(chū)廠後的計(ji)量檢定;2)用(yòng)檢定合格(gé)的計量器(qi)具對被測(ce)量進行的(de)測量。将上(shàng)述兩個環(huan)節與誤差(cha)相聯系後(hou)便可得到(dao)計量器具(jù)在不同形(xing)态下兩種(zhǒng)概念不同(tóng)的計量精(jīng)度:1)計量器(qì)具在檢定(dìng)條件下确(què)認的精度(du)(檢定精度(dù));2)計量器具(jù)在實際使(shǐ)用條件下(xia)的精度(使(shi)用精度)。無(wú)疑通常情(qíng)況下,計量(liàng)器具的使(shi)用精度低(di)于檢定精(jing)度,那.麽在(zai)什麽技術(shu)條件下,才(cai)能保證使(shǐ)用精度等(děng)于其檢定(ding)精度呢?要(yào)對此做出(chu)判斷,就需(xu)要建立起(qǐ)一定原則(ze),這些原則(zé)就叫做計(jì)量學基本(běn)原則。
1.2計量(liàng)學基本原(yuan)則
　　如何保(bao)證計量器(qì)具的使用(yong)精度,是計(jì)量工作者(zhě)的共⭐同🏃‍♀️課(ke)題。長期以(yi)來在計量(liang)技術的不(bu)同領域人(ren)們一直在(zai)進行着這(zhe)項研究。并(bìng)在計量領(lǐng)域的不同(tóng)專💯業，産生(sheng)了多項成(cheng)果。例如:幾(jǐ)何🐕量計量(liàng)中的阿貝(bei)原則、最小(xiǎo)變🚶形原則(ze)、最短測量(liang)鏈⭐原則和(hé)封閉原則(ze),減少測量(liang)過程中恒(heng)定系統誤(wu)差的異号(hao)🐉測量法微(wēi)差💰測量法(fa),力學㊙️與電(diàn)學計量中(zhong)的替代測(ce)量法、交換(huàn)測量法、對(duì)稱🥰測量法(fa)以及應用(yong)更爲廣闊(kuo)的組合測(cè)量⛱️法等。其(qi)實質都是(shì)計量學基(jī)本原則的(de)特定内容(róng)。通過對上(shàng)述内容進(jìn)行歸🥵納,可(ke)抽🌈象出用(yòng)于指導💛計(ji)量過程的(de)基本原則(ze):
1)被測量與(yu)被測量的(de)标準二者(zhě)的特性(是(shì)指幾何特(te)性與物理(li)特性)應在(zài)計量過程(cheng)中盡量保(bǎo)持相同;
2)計(jì)量器具的(de)檢定過程(cheng)與使用過(guo)程應盡可(kě)能保持相(xiàng)同。
　　遵循第(di)1)原則可使(shǐ)任何被測(cè)量的标準(zhǔn)和被測受(shòu)環境影響(xiang)盡可能相(xiang)一緻，從而(er)減小二者(zhe)之間差異(yi)帶來的附(fù)加誤差🔴。第(dì)2)原則主要(yao)用來減小(xiǎo)由于二個(gè)比✊較過程(chéng)不一緻😘帶(dài)來的附加(jiā)誤差。在計(ji)量過程中(zhong)滿足上述(shu)原則就可(kě)以最大限(xian)度⚽地使計(jì)量器具的(de)使用精度(dù)接近其檢(jian)定精度。
1.3等(deng)精度傳遞(dì)理論
1.3.1計量(liang)學基本原(yuan)則在流量(liàng)計量中的(de)特定原則(zé)
　　由于流量(liàng)計量的對(dui)象是各種(zhǒng)流體,因此(cǐ)流體的流(liú)動特性和(he)介⁉️質特性(xing)是流量計(jì)量的固有(yǒu)特性。由計(ji)量學基本(ben)原則結合(he)流量㊙️計量(liang)的特點，便(bian)可得出流(liú)量計量過(guò)程的計量(liang)學基本原(yuan)🚶‍♀️則(特定原(yuán)則):
1)流量計(ji)的檢定與(yǔ)使用時流(liu)體的流動(dòng)特性應盡(jìn)可能相同(tóng)✍️;.
2)流量計的(de)檢定與使(shi)用時流體(tǐ)的介質特(te)性(指流體(ti)的密度、粘(zhān)度等)應盡(jìn)可能-緻;
3)流(liú)量計的檢(jian)定與使用(yòng)時,操作過(guo)程及環境(jing)影響應盡(jìn)可能保持(chí)相同;
4)流量(liàng)計的檢定(ding)與使用的(de)流量範圍(wei)或流量點(dian)應盡可能(neng)保持一-緻(zhi)。
　　因爲流體(ti)的流動特(te)性和介質(zhì)特性不僅(jin)影響流量(liàng)🌈計基🐅本🈲方(fang)🙇‍♀️程中各個(gè)特性參數(shù)以及流量(liàng)方程的整(zhěng)🔞體成立條(tiáo)件,而且流(liú)量計的工(gōng)作特性也(yě)與之密切(qie)相關。因此(cǐ)第1)、2)原則屬(shu)流量計量(liang)的特别原(yuán)則,而第3)、4)原(yuán)則是計量(liang)學基本原(yuán)則的内容(rong)。
1.3.2等精度傳(chuán)遞理論
　　等(děng)精度傳遞(di)理論的意(yì)義是指,隻(zhi)要遵循計(jì)量學基🌈本(běn)🚶原則在💁流(liu)量計量中(zhōng)的特定原(yuán)則去指導(dao)流量計量(liàng)過🏃🏻‍♂️程,那🚩麽(me)流量基準(zhun)或标準所(suo)複現的流(liu)量單位量(liang)值将等精(jing)度傳遞給(gěi)工作流量(liang)計，而💞大大(dà)減少量值(zhi)傳遞中精(jing)度損失。下(xià)面舉例論(lun)證:
在JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計》檢(jiǎn)定規程中(zhōng)規定,其檢(jiǎn)定精度由(you)下式🌐确定(ding)🐕:

　　式中:Δ1爲流(liú)量标準裝(zhuang)置的精度(dù);Δ2爲流量計(ji)的重複性(xing)(檢定點中(zhōng)🔅儀🔞表系數(shù)相對誤差(cha)的最大值(zhi));Δ2;爲流量計(jì)儀表常數(shu)的非線性(xìng)誤差。
　　如滿(man)足計量學(xué)基本原則(zé)在流量計(jì)量中的特(te)定原則之(zhī)要求,并把(ba)流量計的(de)檢定流量(liang)點作爲使(shi)用時的流(liú)量點，則在(zai)滿足上述(shu)🙇🏻條件下,式(shi)(1)中的△3;便可(ke)忽略👉,則流(liu)量精度爲(wei):

　　當△2<<△時，則δ≈Δ1,即(ji)當被檢流(liú)量計的重(zhong)複性(随機(jī)誤差)遠小(xiǎo)于流量标(biāo)準🤟裝置的(de)精度時,被(bèi)檢流量計(jì)的精度便(bian)近似🙇🏻等于(yú)流量标準(zhun)裝置的精(jing)度。我們知(zhī)道在流量(liang)計量器具(jù)中，容積式(shi)流量計(例(li)💯如橢圓齒(chi)輪流量計(jì)、活塞式流(liú)量計、腰輪(lun)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼流量計等(děng))和渦輪流(liú)量計在定(dìng)🤞點使用時(shi)，其重複性(xing)是非常好(hao)的,一般可(ke)達到0.05%,甚至(zhi)更高。另外(wài)由誤差理(lǐ)論中随機(jī)🈲誤差的特(te)性我們還(hai)知道,當測(ce)量次數無(wú)限大時,其(qí)随機誤差(cha)将趨于零(líng)。因此依據(jù)流量計和(he)随機誤差(chà)特性,完全(quán)可達到如(ru)上假設條(tiao)件,所以等(deng)精度傳遞(di)理論在實(shi)際中是可(ke)以實現的(de)。
　　綜上所述(shù),可得出如(rú)下結論:用(yòng)計量學基(ji)本原.則與(yu)♌流量🐕計量(liàng)🏃🏻‍♂️的♉特點相(xiàng)結合便可(kě)得到指導(dǎo)流量計量(liang)的特定原(yuan)則。用該特(te)定原則指(zhǐ)導流量計(jì)量過程，便(biàn)🚶‍♀️可實現流(liu)量量值的(de)等精度傳(chuan)遞,從而大(dà)大減小流(liú)量量值傳(chuán)遞中的精(jing)度損失,提(tí)高流量計(jì)的使用精(jīng)度。
2計量學(xue)基本原則(ze)在渦輪流(liu)量計使用(yòng)過程中的(de)應用
2.1渦輪(lún)流量計現(xian)行檢定方(fang)法及檢定(ding)精度評定(ding)方法
　　渦輪(lun)流量計(以(yi)液體普通(tōng)型爲例)的(de)檢定方法(fǎ),按所采用(yòng)的标準器(qi)的不同可(ke)分爲标準(zhun)容積法、标(biāo)準稱重法(fǎ)、标準體積(jī)管法和标(biāo)準流量計(jì)法。按被檢(jian)流量計的(de)狀态又可(kě)分爲離⁉️線(xiàn)檢定和在(zai)線檢定。但(dàn)無論哪--種(zhong)檢定👨‍❤️‍👨方法(fa),其實👨‍❤️‍👨質就(jiù)是在具有(yǒu)精度要求(qiu)的流量标(biāo)準裝置㊙️上(shàng)确定出被(bei)檢流量計(jì)在規定的(de)流量範圍(wéi)内各個檢(jian)定流量點(diǎn)下的儀表(biǎo)系數。檢定(dìng)流量點包(bāo)括上下限(xian)不少于5個(ge)，每個檢定(ding)點不少于(yu)3次。依據上(shàng)述檢定數(shu)據，其檢定(dìng)精度評定(ding)方法如下(xia):1)計量每個(ge)流量點下(xià)3次檢定對(duì)應的儀表(biao)系數及其(qi)平均值;2)由(you)各個檢定(dìng)點下的儀(yí)表系數平(ping)均值得到(dào)适用于全(quan)量程的儀(yí)表常數及(jí)該☀️常數的(de)非線性誤(wù)差△3;3)依據每(měi)個檢定流(liú)量點下3次(ci)檢定得到(dao)的儀表系(xì)數的分散(san)性評定出(chu)其重複性(xing)△2;4)按式(1)計🔱算(suàn)被檢渦輪(lún)流量計的(de)檢定精度(du)。
由上述檢(jian)定方法及(ji)檢定精度(du)的評定方(fāng)法可看出(chu):
1)流量計的(de)儀表系數(shu)由流量标(biao)準裝置直(zhi)接傳遞得(dé)到,因此儀(yi)表系數的(de)精度取決(jué)于流量标(biāo)準裝置的(de)精度及3次(cì)重複測量(liàng)的分散性(xing)(随機誤差(cha)大小);
2)所得(dé)的儀表常(cháng)數實際上(shang)是指在全(quan)量程範圍(wei).的通🔱用儀(yi)表系數,其(qí)實質是對(duì)流量計誤(wu)差特性曲(qu)線的簡單(dan)化處理。
2.2保(bao)證和提高(gāo)渦輪流量(liàng)計使用精(jīng)度的常用(yong)方法
　　針對(duì)渦輪流量(liang)計的檢定(ding)方法及檢(jiǎn)定精度的(de)評定方法(fa)🔞,運🥰用計量(liang)學基本原(yuán)則在流量(liang)計量的特(te)定原則,便(biàn)可以歸納(na)出對于經(jīng)過了計量(liang)檢定,已确(que)定了儀表(biǎo)常數和檢(jian)定精度的(de)渦輪🏃‍♀️流量(liàng)計🈲,保證和(hé)提高🆚其使(shǐ)用精度的(de)常用⛱️方法(fǎ):
1)隻要滿足(zú)計量學基(ji)本原則在(zai)流量計計(ji)量中特定(dìng)原則的要(yao)求,即流量(liàng)計的使用(yòng)條件與檢(jian)定條件相(xiang)一緻(包括(kuo)⭕流體的流(liu)動特性、介(jie)質特性、流(liú)量範圍及(ji)⁉️操作過程(chéng)),并且在流(liu)量計的檢(jian)定範圍内(nei)使用其儀(yi)🛀表常數,便(bian)㊙️會使其使(shi)🈲用精度等(děng)于檢定精(jīng)度。
2)若流量(liang)計的使用(yong)條件滿足(zu)上述相同(tong)性原則，并(bing)且🚶流量計(ji)在檢定流(liu)量範圍内(nei)能夠定點(diǎn)使用時(使(shi)用其檢定(dìng)流量下儀(yi)表系數的(de)平均值),則(zé)流量計的(de)使🤞用精度(dù)将會大大(dà)優于其檢(jiǎn)定精度。
3)若(ruò)流量計在(zai)檢定流量(liàng)範圍内實(shi)際使用時(shi)，無法滿足(zú)定點使🌈用(yòng)條件,則可(kě)依據檢定(dìng)中得到的(de)各個檢🤟定(ding)流量點🌈下(xia)的☁️儀表系(xì)數平均值(zhi)與使用流(liu)量Q的對應(ying)關系🈲。借助(zhu)最👨‍❤️‍👨小二乘(cheng)法原理對(duì)儀表常數(shu)進行線性(xìng)化處理,用(yong)直線拟合(he)得到的K'=aQ+b來(lai)取代儀💔表(biao)常數K,也💰會(huì)在--定程度(du)上提高使(shi)用🌐精度。
2.3應(yīng)用舉例
　　在(zai)精度爲0.1級(jí)靜态容積(ji)法水流量(liàng)标準裝置(zhì)上對一台(tái)❄️LW-15渦輪流💞量(liang)👨‍❤️‍👨計進行了(le)計量檢定(ding),檢定數據(jù)如表1所示(shi)。

檢定精度(du):δ=[(0.12+0.112+0.452)1/2]%=0.47%
　　在已知流(liu)量計儀表(biao)常數和檢(jian)定精度條(tiáo)件下,運用(yòng)計量學基(ji)本原則在(zai)流量計量(liang)中的特定(dìng)原則指導(dǎo)流量計的(de)使用過程(cheng)便會産生(sheng)如下結果(guǒ):
1)若流量計(ji)的使用條(tiáo)件滿足特(te)定原則的(de)要求，使用(yong)✨給定的儀(yi)表常數K0=560.5時(shi)流量計的(de)使用精度(du)等同于其(qi)檢定🔱精度(dù)(0.47%),反之使用(yong)精度低于(yú)檢定精度(dù)。
2)在滿足特(tè)定原則條(tiao)件下,若流(liu)量計能夠(gou)定點使用(yòng)(使用該點(dian)下📐的儀表(biǎo)系數平均(jun)值來替代(dài)儀表常數(shù)),則儀💁表常(chang)數的🏒非線(xian)性誤差便(biàn)可忽略。流(liu)量計的使(shi)用精度爲(wèi)δ=[(0.12+0.112)1/2]%=0.15%。
　　若使用條(tiao)件滿足特(tè)定原則之(zhī)要求,但流(liú)量範圍無(wu)法變動時(shí),根據實際(jì)流量采用(yong)特性方程(chéng)K'=2.1769Q+556.06替代儀表(biao)常數🙇🏻K0=560.5可得(dé)到K'的非線(xiàn)性誤差△3=0.12%,則(ze)流量計的(de)使用精度(dù)爲δ=[(0.12+0.112+0.122)1/2]%=0.20%。
3結論
1)渦(wō)輪流量計(ji)的檢定精(jīng)度是在檢(jiǎn)定條件下(xià)确定的，隻(zhi)💯有❌使🐆用👈條(tiáo)件滿足計(jì)量學基本(ben)原則在流(liu)量計量中(zhōng)特定原則(ze)之要求⚽時(shí)使用儀表(biǎo)常數才能(néng)保證使👨‍❤️‍👨用(yòng)精度等于(yu)檢✉️定精度(dù);
2)提高使用(yong)精度的技(jì)術條件是(shì)在滿足計(ji)量學相同(tong)🤩性🏒原則🔴基(jī)礎上流量(liang)計的定點(dian)使用和對(duì)儀表常數(shu)的線性化(huà)處理;
3)上述(shu)方法對精(jing)密渦輪流(liú)量計和 氣(qi)體渦輪流(liú)量計 具有(yǒu)同樣效果(guǒ)。

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