渦街流量計精度影響分析
1、簡介
測量依據(jù):根據(jù)JJG1029-2007“渦街流量計”的驗(yàn)證程序。環(huán)境條件:應(yīng)符合規(guī)定的要求:環(huán)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(biāo)準(zhǔn):臨界流量聲波噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)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(zhì):空氣。
測量過程:將臨界流量聲波噴嘴氣流標(biāo)準(zhǔn)裝置的流量調(diào)節(jié)到規(guī)定值,使流體保持穩(wěn)定一段時間;記錄標(biāo)準(zhǔn)裝置和待檢流量計的初始記錄;驗(yàn)證完成后,記錄標(biāo)準(zhǔn)裝置和待檢流量計。最后的跡象。
2、測量數(shù)學(xué)模型
其中,Ki-在第i個測量點(diǎn)測量的儀表系數(shù),單位為1 / m3;
Ni-在第i個測量點(diǎn)測量的流量計的脈沖數(shù);
Vsi-第i個測量點(diǎn)由設(shè)備校正到被測量儀表的實(shí)際氣體體積以m3為單位的值;
將Vsi轉(zhuǎn)換為測量流量計的入口狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型是:
其中Pn-測量時局部實(shí)驗(yàn)室氣體壓力,Pa;
Psi,Pmi-標(biāo)準(zhǔn)裝置處的氣體壓力和分別在第i點(diǎn)測量的測量流量計,Pa;
Tsi,tmi-標(biāo)準(zhǔn)時的氣體溫度和在第i點(diǎn)測量時的測量流量計,分別為°C;
Zsi,zmi-標(biāo)準(zhǔn)處的氣體壓縮系數(shù)和在第i點(diǎn)測量時測量的流量計,分別取zsi≈zmi,然后
3、每個輸入數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定性評估
3.1、氣體流量計測量重復(fù)性引入不確定度分量ur(Nr)評價輸入量Ni(單次測量脈沖數(shù))不確定度源主要由渦街流量計的測量重復(fù)性引入,選擇流量為70m3 / h,重復(fù)測量在重復(fù)條件下6次獲得脈沖數(shù)Ni如下:(由A類方法評估)
3.2、臨界流量聲波噴嘴氣流標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)裝置將源跟蹤到更高級別的測量機(jī)構(gòu),證書可以知道標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度為Ur = 0.30%(k = 2),臨界流聲波噴嘴氣流標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的測量點(diǎn)的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)裝置中壓力測量引入的不確定度ur(Ps)評估
標(biāo)準(zhǔn)噴嘴氣流標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)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(zhí)行測量。結(jié)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(guān),因此相對不確定度為:up1 = up2 = 0.2%/ 2 = 0.1%;ur(PS)== 0.1414%;然后,標(biāo)準(zhǔn)裝置在測量點(diǎn)70m3 / h時的壓力變送器的實(shí)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(biāo)準(zhǔn)不確定度為:ur(Pm)= 0.2%/ 2 = 0.1%;測量點(diǎn)65m3 / h時流量計壓力變送器實(shí)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(biāo)準(zhǔn)裝置溫度測量引入的不確定度評定
聲波噴嘴氣流標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果的不確定度為U = 0.3K,k = 2,則標(biāo)準(zhǔn)裝置的溫度引入的絕對不確定度為:
3.6、被測儀表的溫度測量引入的不確定度學(xué)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(jié)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:
4、綜合標(biāo)準(zhǔn)不確定度評估
4.1、靈敏度系數(shù)
?。篕 = 1422.91 / m3,N = 1662.167,Vs = 1.083m3,Pn = 92600Pa,Ps = 91862Pa,Pm = 92227.3Pa,ts = 22.417℃,tm = 21.869℃
設(shè):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(shù)是:
4.2、標(biāo)準(zhǔn)不確定性摘要
渦街流量計標(biāo)準(zhǔn)不確定性匯總表
由于上述輸入量不確定度分量是獨(dú)立且不相關(guān)的,因此合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定性為:
5、評估擴(kuò)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(shù)K = 1662.167(1 / m3),相對不確定度為:Urel≈0.36%,k = 2。
7、結(jié)論
從上述不確定性分析可以看出,擴(kuò)展的不確定性與渦街流量計口徑無關(guān),重復(fù)性隨流量點(diǎn)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(diǎn)的重復(fù)性基本相同,即使有輕微的變化,對合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定性幾乎沒有影響。 因此,渦街流量計的擴(kuò)展不確定性由臨界流量聲波噴嘴法氣流標(biāo)準(zhǔn)裝置確定:Urel≈0.36%,k = 2。
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