一、标準流(liu)量計的選擇
探(tan)索的主要出發(fa)點是低成本使(shǐ)用，滿足浮子流(liú)量計
校準需求(qiu),考慮到流量計(ji)量程在(1~500)L/min,示值誤(wu)差多爲2.5級~4.0級,依(yī)據JJG257-2007《浮子🌐流量計(jì)檢定規程》中“裝(zhuāng)置的擴展不确(que)定度應優于被(bèi)檢流量計的誤(wù)差的1/2”原則,選用(yòng)2台精度型層流(liú)質量流量計;示(shì)值誤差0.4%ofreading+0.2%ofFS,量程分(fen)别爲(1~100)L/min和(5~500)L/min即可滿(mǎn)足常用浮子流(liú)量計的校準。
層(ceng)流流量計工作(zuo)原理基于泊肅(sù)葉公式,其内部(bù)約束元件🔴采用(yong)多層薄片，将氣(qi)流分割成多個(gè)分流體🔱,流體處(chu)于完全發展☔的(de)層流狀态,當流(liu)體在層流流動(dong)狀态條件下,理(li)論.上其壓力🈲損(sun)失與其流動速(su)度的一次方成(cheng)正比,其數學關(guān)系式爲:
式中:Q一(yī)體積流量;P1一入(ru)口靜壓;P2一出口(kou)靜壓;r一管路半(bàn)徑;η一👣液體絕對(dui)黏度;L一阻尼段(duan)的長度
層流流(liú)量計具有寬的(de)量程(1:100),無需前後(hou)直管段,精度等(deng)💁級高等優點,标(biao)準流量計的準(zhun)确度對校準系(xi)統整體👨❤️👨精度影(ying)響非常大,這💯在(zài)後續的不确定(ding)度評定中可明(ming)顯看出,另外流(liu)🙇♀️量計自帶串口(kou)數據通信接口(kǒu),流量顯💋示輸出(chū)爲标準狀态(101.325kPa,25℃),不(bú)必再增加溫度(dù)和壓力測量系(xì)統，方便安裝調(diao)試及計算機，數(shù)據采集。
二、系統(tǒng)組成及結構
系(xì)統原理框圖如(rú)圖1所示,氣源采(cǎi)用壓縮空氣,經(jing)過💘一☀️個1m3的🥵儲氣(qi)罐來獲得穩定(ding)的氣流,出氣口(kǒu)加裝一級過濾(lü)和除濕裝置;爲(wèi)适應不同接口(kou)流量計校準要(yào)求,配🌈置了4路輸(shu)出接👈口,其中✂️2路(lu)爲D25和🏃🏻D15法蘭盤連(lian)接,其餘兩路爲(wèi)“塔形”接口和專(zhuan)用減壓閥連接(jie),這4路氣路輸出(chu)接口基本可滿(mǎn)足常用流量計(ji)❗校準不同的檢(jiǎn)測管路全部通(tong)過在面闆、上的(de)按鈕選擇,通⭕過(guò)控制電磁閥🤟切(qiē)換,并🤩由在面闆(pan).上的指🙇🏻示燈顯(xiǎn)示。顯示儀表全(quan)部采用數字儀(yi)表，且均帶有數(shu)字通信接口,全(quán)部采集數據均(jun1)可通過串口輸(shu)送至計算機💃🏻,計(jì)算機程序完成(cheng)數據☁️采集存儲(chu)、檢測結論判斷(duàn),原始數據存檔(dang)、檢定報告的自(zi)動形成和打印(yin)輸出;主設備的(de)各管路切換和(he)氣路的開關🔴可(ke)獨立完成,流量(liàng)、溫度、壓力參數(shu)均可正常顯示(shi)。因此,主機⛱️在無(wú)計算機✌️參與的(de)情況下,同樣可(ke)完成校準工⚽作(zuò),隻是需要手工(gong)記錄換算。
裝置(zhì)操作也簡單,在(zài)啓動“空氣流量(liàng)校準”系統軟件(jiàn)後♉,計算機提✂️示(shì)輸入被校準流(liu)量計的必要信(xìn)息,并自動☁️完成(chéng)标準流量計選(xuan)👈擇，在調整到被(bei)校準刻度✉️後，點(diǎn)擊采集功能鍵(jian),由計算機自動(dong)完成标準流量(liàng)計、被檢流量計(jì)介質的溫度、壓(yā)力數據的👄采集(ji)及處✔️理,同時還(hai)具✔️有原始數據(ju)存檔、證書打印(yin)、資料的查找篩(shai)選等功能,具有(yǒu)一定的智能功(gong)能,方便日後的(de)送檢管理。
三、軟(ruǎn)件的設計編制(zhi)
系統采用易上(shang)手的VB6.0開發程序(xu)軟件,該開發系(xi)統自身帶⚽有豐(feng)富的窗體控件(jian)，可視化界面設(she)計風格和32位面(miàn)👨❤️👨向對象的程序(xu)設計👌等優點，适(shì)合非計算機專(zhuān)業人員作程序(xu)🎯開發應用。其自(zì)帶的串口通信(xin)控件和數據連(lian)接MicrosoftADO控件，使數據(jù)采集🧑🏾🤝🧑🏼、通信存儲(chu)、查詢的功能變(biàn)得容易實現，對(dui)提高👨❤️👨軟件開發(fā)效🐪率,縮短程序(xù)周期起到了很(hěn)好的作用。
軟件(jian)功能參照現行(háng)浮子流量計檢(jiǎn)定規程,并考慮(lǜ)到🧑🏾🤝🧑🏼實♋際工作🈲的(de)要求編制,程序(xù)主要有檢測開(kai)始前信息錄入(ru)、檢測過程的數(shù)據采集存儲、結(jié)束後的檢測數(shù)據存儲及日後(hòu)數據查詢、證書(shū)的打印程序模(mo)塊組成,如圖2所(suo)示。
四、系統測量(liàng)不确定度評定(ding)
在這裏标準表(biao)測量的氣體流(liú)量是在101.325kPa和298.15K(25℃)狀态(tai)下的體積流量(liàng),換算到浮子流(liu)量計刻度狀況(kuàng)下的流量導出(chu)❤️公式爲
準流量(liang)計讀數(101.325kPa,25C狀态下(xià));Tk一标準流量計(ji)氣體體積流量(liàng)的溫度(298.15K);PmTm一⚽被檢(jiǎn)前流量計的壓(ya)力和溫度;Pn,Tn一浮(fu)子流量計刻度(du)狀⛹🏻♀️态下的壓力(li)(101.325kPa)和溫度(293.15K)。
導出式(shì)(2)爲實際檢測中(zhong)換算成浮子流(liu)量計狀态下的(de)公式,參❓照JJF1059--2012《測量(liàng)不确定度評定(dìng)方法》,選擇一台(tai)4.0級的浮子流量(liang)計(型号🌍規格🐅爲(wèi)LZB-25,流量範圍(2.5~25)m3/h,對15m3/h(250L/min)點(diǎn)重複測🔞量10次。利(lì)用貝塞🍓爾公式(shì)求得測量重複(fu)性引入的不确(què)定度分量,重複(fu)性标準差。
各項(xiang)不确定度分量(liang)評定預估如表(biao)1所示合成标準(zhun)不确定度:
u(Qk)=[c21u2(Q)+c2u2(Pm)+c23u2(Tm)+c24u2(S)]1/2=1.96I/min
即uc=1.96L/min
相(xiang)對不确定度urel=196/250=0.78%，擴(kuo)展相對不确定(ding)度,按推薦取k=2,
Urel=k×urel=2×0.78<1.6%
五(wu)、結論
氣體流量(liàng)标準裝置的不(bu)确定度uc<1.6%,按JJG257-2007規定(dìng),可以滿足對不(bú)确定度✨4%的玻璃(lí)浮子流量計的(de)計量校準檢定(dìng)要求✍️，該校準裝(zhuāng)置在近兩😄年來(lái)檢定了大量浮(fú)子流量計同時(shí)該校準系統🚶♀️具(ju)有數據采集☁️換(huan)算功能,解決了(le)因浮子流量計(jì)檢測介質😘不同(tóng),溫度、壓力變化(huà)♻️導緻的換算計(ji)算問題,有效提(tí)高了工作效率(lü)。
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