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气体浮子流量计示值误差的测量不确定度
发布时间:2021-11-24 08:51:13

  依据JJG257-2007《浮子流量计检定规程》,笔者研制了一套气体流量计检定装置。该检定装置主要由空气压缩机、湿式流量计、稳压装置、信号采集装置和计算机组成。该装置由湿式流量计作为主标准器,空气压缩机提供气源,经三级稳压装置进行稳压,气源经被检流量计接人主标准器,在被检流量计人口设有压力和温度传感器,通过流量调节使被检流量计达到要检定的刻度值,湿式流量计气体体积通过数字化处理,在计算机上直接读取检测值。评定
  该装置的准确度等级达到0.5级,测量范围为(0.01~12)m³/h,能够对1.0级及以下,口径为(4~20)mm的气体浮子流量计进行检定,该装置简单实用操作方便。
  将被检流量计连接到主标准器前,用检定装置流量调节阀调节被检流量,开始进行检定,检定过程中记录被检流量计进口压力、进口温度,以及湿式流量计进口压力、进口温度和检定数据。
一、测量模型
 
  式中:E一示值误差;qvs一流量计的刻度值;qn一流量计在刻度状态下的实际流量;qmax一流量计的_上限刻度流量。
  由于流量计的上限刻度是固定值,因此引入测量不确定度是两个输人量qvs和qn。
二、各输入量引入的不确定度
1.输入量qvs引入的标准不确定度
  qvs引人的不确定度主要由被检浮子流最计的测最重复性引人,属于A类不确定度评定。在最大流量点200L/min处测量10次,结果(单位:L/min)分别为200.437、201.892、200.014、201.242、202.987、202.345、201.452、201.467、202.134、203.242。
 
  取两次测得值的平均值作为测量结果,所以由测量重复性引人的A类标准不确定度为
 
2.输入量qn引入的标准不确定度
  输人量qn引人的标准不确定度主要由流量标准装置、标准表压力标准表温度、被检流量计进口压力、被检流量计进口温度等引入。由规程可得如下公式:
 
  式中:qv一主标准器的流量;Pn、Ps、Pm一刻度状态、气体装置内、流量计人口处的气体绝对压力;Tn、Ta、Tm__刻度状态、气体装置内、流量计处的气体热力学温度。
 
(1)由主标准器引人的标准不确定度uB1
  由主标准器湿式流量计的检定证书可知,其准确度等级为0.2级,按B类评定,设为均匀分布,则
 
(2)湿式流量计压力引人的标准不确定度uB2

  由检定证书可知,标准表压力传感器为0.5级,按B类评定,设为均匀分布,则
 
(3)湿式流量计温度引入的标准不确定度uB3
  由湿式流量计的温度传感器的证书可知,其示值满足最大允许误差±1.0℃(1.0K),按B类评定,设为均匀分布,则
 

(4)被检浮子流量计进口温度引人的标准不确定度uB4
  由测量被检浮子流量计进口温度的温度传感器的证书可知,其示值满足最大允许误差±1.0℃(1.0K),按B类评定,设为均匀分布,则
 
(5)被检浮子流量计进口压力引人的标准不确定度uB5
  由标准表压力传感器检定证书可知,其准确度等级为0.2级,按B类评定,设为均匀分布,则
 
三、合成标准不确定度(见表1)
 
B类标准不确定度的合成:
 
相对合成标准不确定度为ucrel=0.94/200=0.47%
四、测量结果示值误差的相对扩展不确定度
  相对扩展不确定度为Ucrel=kucrel=1.0%(k=2)

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