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      渦街流量計精度影響分析

      2018-07-10 clcc

      1、簡介

      測量依據:根據JJG1029-2007“渦街流量計”的驗證程序。環境條件:應符合規定的要求:環境溫度為(5~45)°C,相對濕度一般為35%~95%,大氣壓一般為(86~106)kPa。

      測量標準:臨界流量聲波噴嘴氣體流量標準裝置,Ur = 0.30%(k = 2);壓力變送器,Urel = 0.2%(k = 2);溫度變送器,Urel = 0.3K(k = 2)。

      待測物體:渦街流量計,精度等級1.5。

      測量介質:空氣。

      測量過程:將臨界流量聲波噴嘴氣流標準裝置的流量調節到規定值,使流體保持穩定一段時間;記錄標準裝置和待檢流量計的初始記錄;驗證完成后,記錄標準裝置和待檢流量計。最后的跡象。

      2、測量數學模型


      金屬轉子流量計


      其中,Ki-在第i個測量點測量的儀表系數,單位為1 / m3;

      Ni-在第i個測量點測量的流量計的脈沖數;

      Vsi-第i個測量點由設備校正到被測量儀表的實際氣體體積以m3為單位的值;

      將Vsi轉換為測量流量計的入口狀態的數學模型是:


      金屬轉子流量計


      其中Pn-測量時局部實驗室氣體壓力,Pa;

      Psi,Pmi-標準裝置處的氣體壓力和分別在第i點測量的測量流量計,Pa;

      Tsi,tmi-標準時的氣體溫度和在第i點測量時的測量流量計,分別為°C;

      Zsi,zmi-標準處的氣體壓縮系數和在第i點測量時測量的流量計,分別取zsi≈zmi,然后

      金屬轉子流量計

      3、每個輸入數量的標準不確定性評估

      3.1、氣體流量計測量重復性引入不確定度分量ur(Nr)評價輸入量Ni(單次測量脈沖數)不確定度源主要由渦街流量計的測量重復性引入,選擇流量為70m3 / h,重復測量在重復條件下6次獲得脈沖數Ni如下:(由A類方法評估)

      金屬轉子流量計

      3.2、臨界流量聲波噴嘴氣流標準裝置引入的不確定組分的評估ur(Vs)

        臨界流聲波噴嘴氣流標準裝置將源跟蹤到更高級別的測量機構,證書可以知道標準裝置的不確定度為Ur = 0.30%(k = 2),臨界流聲波噴嘴氣流標準裝置引入的測量點的實際流體體積累積(平均值)為70m3 / h為珔Vs絕對不確定度ur(Vs)= 1.083m3 * 0.30%/ 2 = 0.001625m3 at = 1.083m3

      3.3、汽油噴嘴氣體流量標準裝置中壓力測量引入的不確定度ur(Ps)評估

        標準噴嘴氣流標準裝置內的壓力是通過測量兩個壓力變送器(0-150)kPa的壓力獲得的,這兩個壓力變送器分別安裝在噴嘴的底部和頂部??勺匪菪宰C書顯示執行測量。結果的不確定性為:頂部Urel = 0.2%,k = 2;底部Urel = 0.2%,k = 2;由于兩個壓力變送器位于噴嘴的頂部和底部,它們彼此無關,因此相對不確定度為:up1 = up2 = 0.2%/ 2 = 0.1%;ur(PS)==金屬轉子流量計 0.1414%;然后,標準裝置在測量點70m3 / h時的壓力變送器的實際大氣壓力(平均值)為Ps = 91862Pa的絕對不確定性是:

      0.1414%* 91862Pa = 129.9125Pa;

      3.4、通過被檢流量計的壓力測量引入的不確定度ur(Pm)的評估

      用于被測流量計的壓力變送器是測量范圍(0~150)kPa。從可追溯性證明可知Urel = 0.2%,k = 2,因此Pm的相對標準不確定度為:ur(Pm)= 0.2%/ 2 = 0.1%;測量點65m3 / h時流量計壓力變送器實際大氣壓(平均值)的絕對不確定度為Pm = 92227.3Pa。時間絕對不確定度為:0.1%* 92227.3Pa = 92.2273Pa;

      3.5、聲波噴嘴氣體流量標準裝置溫度測量引入的不確定度評定

      聲波噴嘴氣流標準裝置中的溫度變送器的測量范圍為(0~50)°C。從可追溯性證書可知,測量結果的不確定度為U = 0.3K,k = 2,則標準裝置的溫度引入的絕對不確定度為:

      金屬轉子流量計

      3.6、被測儀表的溫度測量引入的不確定度學位你(tm)

      測量流量計的溫度變送器的測量范圍為(0~50)°C。 從可追溯性證書可知,測量結果的不確定度為U = 0.3K,k = 2,則測得的流量計為溫度引入的絕對不確定度為:

      金屬轉子流量計

      4、綜合標準不確定度評估

      4.1、靈敏度系數

      ?。篕 = 1422.91 / m3,N = 1662.167,Vs = 1.083m3,Pn = 92600Pa,Ps = 91862Pa,Pm = 92227.3Pa,ts = 22.417℃,tm = 21.869℃

      設:Ps = Pn + Ps;PM = P N + 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;

      那么靈敏度系數是:

      金屬轉子流量計
      金屬轉子流量計


      4.2、標準不確定性摘要

      渦街流量計標準不確定度匯總圖表

      渦街流量計標準不確定性匯總表

      由于上述輸入量不確定度分量是獨立且不相關的,因此合成標準的不確定性為:

      金屬轉子流量計

      5、評估擴展的不確定性

      取包含因子k = 2,Urel≈0.36%

      6、測量不確定度報告報告和代表

        渦街流量計在流量為70 m3 / h時的流量系數K = 1662.167(1 / m3),相對不確定度為:Urel≈0.36%,k = 2。

      7、結論

        從上述不確定性分析可以看出,擴展的不確定性與渦街流量計口徑無關,重復性隨流量點的變化而變化,但在測量對象的最佳選擇的情況下, 流量計每個點的重復性基本相同,即使有輕微的變化,對合成標準的不確定性幾乎沒有影響。 因此,渦街流量計的擴展不確定性由臨界流量聲波噴嘴法氣流標準裝置確定:Urel≈0.36%,k = 2。



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      標簽: 渦街流量計
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