摘要:文章(zhang)依據JJG1029--2007《
渦街(jie)流量計
》檢(jiǎn)定規程對(duì)流量範圍(wéi)爲150~1000m3/h的渦街(jiē)流量計的(de)K系數進行(hang)測量,詳細(xi)分析了壓(yā)力、溫度等(děng)因素對測(cè)量結果的(de)影響,對測(ce)量結果的(de)不确定度(du)進行綜合(hé)評定。
氣體(tǐ)渦街流量(liàng)計
無可拆(chāi)部件、結構(gou)簡單穩定(ding)、易于維護(hù),廣泛應用(yong)于市🔞政供(gòng)暖、石化、冶(ye)金等行業(ye),保障渦街(jiē)流量計流(liú)量量值的(de)正确可靠(kao),對維護貿(mào)易公平有(you)着重要意(yì)義。本文對(dui)渦街流量(liang)計的📐檢定(ding)方法進行(háng)分析,對渦(wo)街流量計(ji)K系數的測(cè)量結果進(jin)行🔱不确定(ding)分🐆析、評定(ding)。
1測量方法(fa)
本文依據(ju)JJG1029--2007《渦街流量(liàng)計》提供的(de)方法開展(zhǎn)檢定工作(zuo),按照JJF1059.1--2012《測量(liàng)不确定度(du)評定與表(biǎo)示》關于測(ce)量結果不(bu)确定🥰度的(de)評定方法(fa)做不确定(dìng)度分析。
測(cè)量标準:音(yīn)速噴嘴法(fa)氣體流量(liàng)标準裝置(zhì),測量範圍(wei):1~6000m3/h;不确定度(du):Urel=0.25%,k=2。
環境條件(jian):溫度20.06℃,濕度(dù)43.13%RH。
被測對象(xiàng):氣體渦街(jie)流量計(橫(heng)河電機),測(cè)量範圍:150~1000m3/h。
2測(ce)量程序
将(jiāng)被檢流量(liàng)計與音速(sù)噴嘴法氣(qì)體流量标(biao)準裝置(以(yǐ)下❤️簡稱标(biao)🔴準裝置)串(chuan)聯起來,通(tong)過被檢流(liu)量計可達(dá)到的最大(da)檢❓定流🤟量(liàng)的✏️70%~100%範圍内(nèi)運行10min,待氣(qì)體溫度、壓(yā)力和⛷️流量(liàng)穩定後開(kāi)始檢定。測(cè)量流量點(diǎn)爲qmax、0.4qmax、0.2qmaxqmin,每個流(liu)量點重☔複(fú)測量6次。将(jiāng)流量調整(zheng)至規定的(de)流量值,讀(du)取被檢流(liú)量計和标(biāo)準⭕裝置的(de)初始示值(zhí),到達規定(ding)檢定時間(jian)後讀取被(bei)檢流量計(ji)和标.準裝(zhuang)置的最終(zhong)示值,并測(ce)出被檢流(liu)量計處和(he)标準裝置(zhi)處的氣體(ti)壓力、溫度(du)等參數,按(àn)規定的計(jì)算公式🏃♂️計(jì)算得到被(bèi)檢流量計(jì)和标準裝(zhuāng)置的累積(ji)脈沖數、累(lèi)積流量🔞值(zhí)、流量計的(de)K系數、示值(zhí)誤差及重(zhong)複性。
3數學(xué)模型建立(li)
渦街流量(liàng)計的儀表(biao)K系數的測(cè)量模型:
式(shi)中:kv爲渦街(jiē)流量計的(de)儀表系數(shù),m-3;N爲流量計(jì)發出的脈(mò)😄沖數;Vs爲⭐由(yóu)💛裝置測得(de)的修正到(dao)渦街流量(liàng)計處的實(shí)際氣體體(tǐ)積值,m3。
式中(zhong):Q爲經過溫(wen)度、壓力修(xiū)正後的通(tōng)過渦街流(liú)量計處的(de)實際🐪氣體(ti)體積值,m3;Ps、Pm分(fen)别爲标準(zhun)裝置處和(hé)流量計處(chù)的氣體表(biao)壓力,Pa;Ts、Tm分别(bie)爲标準裝(zhuāng)置處和流(liu)量計🔴處的(de)氣體熱力(lì)學溫度,K;Zs、Zm分(fèn)别爲标準(zhǔn)裝置處和(he)流量計處(chu)的氣體壓(yā)縮因子。
得(dé)到:
4方差
由(you)于渦街流(liú)量計K系數(shu)的數學模(mó)型中輸入(rù)量間完全(quan)是乘積關(guān)系,且各輸(shū)人量間不(bú)相關,根據(jù)JJF1059.1--2012中關于合(he)成标準不(bú)确定度的(de)公式,K系數(shù)的相對合(hé)成标準不(bú)确定度按(an)式(5)計算。
5各(gè)輸入量的(de)标準不确(què)定度分量(liang)的評定
5.1被(bei)測流量計(jì)測量重複(fu)性引入的(de)相對标準(zhun)不确定度(dù)urel(N)
采用A類方(fāng)法進行評(ping)定。按照檢(jian)定規程要(yào)求,流量計(ji)分别在qmax、0.4qmax、0.2qmax、qmin各(ge)流🌈量點進(jin)行6次重複(fú)測量,如表(biao)1所示。一般(ban)在測量次(cì)數較少時(shi),可采🐕用極(ji)差法獲得(dé)實驗标準(zhǔn)差[2]口流👄量(liàng)計脈沖數(shu)的測量值(zhi)滿足正态(tai)分布,本次(cì)測量次數(shu)🌈爲6次,不大(dà)于9次,采用(yong)極差法得(de)到實驗标(biao)準.差s(N)。
式中(zhong):R爲極差,即(jí)6次測量的(de)最大值與(yǔ)最小值之(zhi)差;C爲極差(cha)系💜數,n=6時C=2.53。
脈(mò)沖數測量(liàng)重複性帶(dài)來的相對(duì)标準不确(què)定度:
按式(shì)(7)計算得到(dao)渦街流量(liàng)計,累積脈(mo)沖數測量(liàng)重複性帶(dài)來的不✍️确(que)定度urel(N)分别(bie)爲:0.12%、0.18%、0.16%、0.15%。
5.2标準裝(zhuāng)置示值引(yin)入的标準(zhun)不确定度(du)urel(Q)
音速噴嘴(zui)氣體流量(liàng)标準裝置(zhi)的測量不(bú)确定度
由(yóu)校準證書(shū)給出,U=0.25%,k=2,則:.
Urel(Q)=0.25%/2=0.125%
5.3标(biāo)準裝置處(chù)、被檢流量(liang)計處壓力(li)測量引入(rù)的标準不(bú)确定度urel(Ps)、urrl(Pm)
标(biāo)準裝置處(chu)與被檢流(liu)量計處的(de)壓力值,分(fèn)别由安裝(zhuang)在噴嘴處(chù)及被檢流(liu)量計處的(de)壓力變送(song)器測量得(dé)到,因兩台(tái)壓力變送(sòng)器㊙️的安裝(zhuang)位置不同(tóng),測量結果(guǒ)互不相關(guan),相互獨立(li)。兩台壓力(lì)變送👉器經(jing).檢定後合(he)格,由檢定(ding)證書得到(dao)其最大允(yun)許誤差爲(wèi)±0.1%,因此相對(duì)标準不确(que)定度按均(jun1)勻分布計(ji)算,k=√3,則壓力(lì)測量引👉人(rén)的标準不(bu)确定度爲(wei):标準裝置(zhì)處:
Urel(Ps)=0.1%1√3=0.0577%
被檢流(liu)量計處:
Urel(Pm)=0.1%1√3=0.0577%
5.4标(biao)準裝置處(chù)、被檢流量(liàng)計處溫度(du)測量引入(ru)的标準不(bú)确定度☎️urel(Ts)、urel(Tm)
安(an)裝在噴嘴(zuǐ)處及被檢(jiǎn)流量計處(chu)的Pt100熱電阻(zu)Rs、Rm分别測得(de)标準裝置(zhì)處與被檢(jiǎn)流量計處(chù)的溫.度值(zhí)爲:20.83℃、20.57℃。根據檢(jian)定證書🔞給(gěi)出🚶♀️.的信息(xī),Pt100熱☎️電阻的(de)精度等級(jí)爲A級,量程(chéng)爲0~50℃,Rs、Rm的🔞最大(da)允許誤差(chà)MPE通過公.式(shì)±(0.150℃+0.002|t|)計算得到(dao):±0.1917℃;±0.1917℃、±0.1912℃,因R、Rm的安裝(zhuāng)位置不同(tóng),獨立測量(liàng),因此測量(liang)結果互⭐不(bu)相關,相互(hu)獨立,按照(zhào)🔱均勻分布(bu)計算,h=√3,則溫(wēn)度測👄量引(yin)人的相對(duì)标準不确(què)定度爲:
标(biāo)準裝置處(chù):
6标準不确(que)定度一覽(lǎn)表(表2)
表2合(hé)成标準不(bu)确定度和(he)擴展不确(què)定度一覽(lan)表
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檢定流(liú)量點
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urel(N)
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urel(Q)
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urel(Ps)
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urel(Pm)
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urel(Ts)
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urel(Tm)
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ucrel(kv)
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qmax
0.4max
0.2max
qmin
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0.12%
0.18%
0.16%
0.15%
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0.125%
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0.057%
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0.057%
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0.0343%
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0.0342%
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0.20%
0.24%
0.23%
0.22%
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7.結束(shù)語
本文通(tōng)過描述渦(wo)街流量計(ji)K系數測量(liang)結果的不(bu)确定✌️度分(fèn)析與評定(dìng)過程,得到(dao)了不确定(ding)度評定的(de)報告,其評(ping)定的方♻️法(fa)對于氣😄體(tǐ)速度式流(liú)量計K系數(shù)的👈檢定結(jié)💜果不确定(ding)度評定具(ju)有參考價(jia)值。
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