電磁流置(zhi)計在線校準結(jié)果的不确定度(dù)分析
由于在線(xiàn)校準采用的方(fang)法是标準表法(fa),且标準表串聯(lian)在被檢☀️大口徑(jing)電磁流量計的(de)管道上,因此,影(ying)響校準結果的(de)因素與标準表(biǎo)及換能器安裝(zhuang)位置、安裝方式(shì)和管🐅道參數等(deng)因素有關。以雙(shuang)聲道流量計爲(wei)例,其📱原理是以(yi)超聲波在流體(ti)内順逆兩個傳(chuan)播方向,利用傳(chuan)播時間差與流(liú)體流速之間的(de)關系🌈得到流體(ti)流量的,原理圖(tú)見圖1所示。
本次(cì)分析被測對象(xiàng)爲i.o級的電磁流(liú)量計,标準表爲(wei)雙聲道超聲流(liú)量計,測量管徑(jing)爲600mm,管内介質爲(wèi)淨水❓,水溫爲常(chang)溫。
2.1數學模型
△=Q-QS
式(shì)中, △爲絕對示值(zhí)誤差;Q爲在檢定(dìng)時間内被檢流(liu)量計測得的累(lèi)計流量值; QS爲在(zai)檢定時間内标(biao)準流量計測得(de)的實際累計流(liu)量值。
2.2不确定度(dù)來源分析
1)被校(xiào)流量計測量重(zhong)複性帶來的不(bú)确定度分量,其(qí)中在線校準流(liú)體狀況複雜,連(lian)接管道、閥門和(he)流體🈲不穩定等(děng)影響因素都包(bāo)含在了重複性(xìng)中。
2) 由标準表帶(dài)來的不确定度(du)分量:
a. 由标準表(biao)(超聲流量計)自(zì)身測量不準确(què)帶來的不☁️确定(dìng)💛度分量。
b.管道内(nei)徑測量引入的(de)不确定度分量(liang):從時3可以看出(chū)聲道長度和管(guǎn)道内徑有直接(jie)關系,因此管道(dào)内徑測♌量不準(zhun)确是影響流量(liàng)精度測量的一(yi)個影響量。
c.标準(zhun)表其他影響量(liàng)的分析:超聲波(bō)流量計安裝換(huàn)能器時,安🔴裝距(ju)離可由定距棒(bang)固定,因此,官能(neng)器安🚶裝位置的(de)偏差💃🏻對校準結(jié)🔞果的影響可以(yǐ)忽略不計♌;換能(néng)器安裝方式一(yī)般根據标準超(chāo)聲流量計對不(bu)同介質的選擇(ze)是固定的,在此(cǐ)不考慮該影響(xiǎng)量;液👨❤️👨體介質中(zhōng)的聲速與溫度(du)有關,關系式爲(wei)υt=υ0+α(t+t0),其中:υt表示溫度(dù)爲t時的聲速,t0爲(wei)表格中指出的(de)溫度,υ0表示溫度(du)爲t0時聲速🐪,α爲溫(wen)度系數。
?? 由于本(ben)次分析的介質(zhi)爲常溫水,溫度(dù)對标準表的影(yǐng)響可以忽💰略。在(zai)測量熱水管道(dào)時應考慮溫度(du)的💜影響。
?? 綜上所(suǒ)述,除被測表重(zhòng)複性和标準表(biao)自身帶來的不(bu)确定度,其它影(ying)響量還有1個。數(shu)學模型可以表(biǎo)示爲:

式中,δ1爲管(guan)道内徑測量不(bú)準對測量結果(guǒ)的影響。
2.3方差和(hé)靈敏系數
根據(jù)誤差傳播定律(lǜ),由式:(5)得

2.4各不确(que)定度分量
以下(xià)不确定度分量(liàng)重,測量重複性(xìng)引入的不确定(dìng)度采用A類💃評定(dìng),其餘分量采用(yong)B類評定。
1.
現場選(xuan)擇一個流量點(diǎn)在盡可能的重(zhong)複條件下測✌️量(liang)🐇6詞🏃,得到一個相(xiàng)對誤差測量列(liè),1.16%,1.44%,1.93%,2.35%,1.82%,2.54%用極差法得到(dào)

3)測量管道内徑(jìng)帶來的不确定(dìng)度
管道内徑測(cè)量是通過測量(liang)外徑和管道壁(bi)厚而得🤩,由于現(xiàn)場校準條件一(yi)般都不理想,通(tong)常管道外徑采(cai)用了II級鋼卷尺(chǐ)測量管道周長(zhang)得到,壁厚通過(guò)超聲波測厚儀(yi)測量得到。n級鋼(gāng)卷尺使用中的(de)最大允許誤差(cha)爲:±(0.6+0.4t)mm(l爲管道周❓長(zhǎng))=±1.4mm,所用超聲波測(ce)厚儀的最大誤(wù)差爲: ±0.02mm,相比鋼卷(juan)尺可以忽略。那(na)麽測量管道内(nei)徑💛誤差爲±1.4/π≈±0.5mm。
?? 根據(jù)多次試驗,内徑(jìng)測量誤差爲±0. 5mm時(shí)引起流量的影(yǐng)🤩響量得到一個(gè)經驗值,約爲0.50%,按(an)均勻分布考慮(lǜ),則測量管道内(nei)徑帶🌈來的不确(què)定度爲:


3.結語
在(zai)線校準是大口(kou)徑電磁流量計(ji)校準的發展方(fāng)向☀️,已越來越得(dé)到人們的重視(shì)。從應用情況來(lai)看,在線校準具(jù)有以下優點:
- 符(fú)合了儀表在使(shi)用中的計量管(guǎn)理要求;
- 校準時(shi)不斷水,保證了(le)生産和供應的(de)連續性;
- 減少了(le)工作量,省卻了(le)儀表送校拆裝(zhuang)等大量費用。對(duì)🔞保護珍貴的水(shui)資源、節約用水(shuǐ)、保證水資源不(bu)流失以及維護(hu)和保障能源交(jiao)易市場秩序有(yǒu)着極其✨重要的(de)意義。但是,由于(yú)現場條件惡劣(liè),環境複雜,影🔴響(xiang)因素較多,大口(kǒu)徑流量計在🌈線(xian)校準的測量不(bú)确🏃♀️定分析方法(fa)還需進一步研(yan)究,它的科學性(xing)和标準🈲性有待(dai)提高。
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