摘要:将計(jì)量學理論(lùn)與計量實(shi)踐相結合(he),歸結出了(le)保證計量(liang)器具使用(yong)精度,用于(yú)指導計量(liang)過程中計(jì)㊙️量學❤️基本(běn)原則。将該(gāi)😘基本原則(ze)與流量計(jì)量的特點(diǎn)相結合,論(lùn)證了流量(liang)計量中的(de)等精度傳(chuan)遞理論。在(zài)📧此基礎上(shang)針對渦輪(lun)流量計 現(xian)行檢定方(fang)法及檢定(dìng)精度的評(píng)定方法,提(tí)出了渦輪(lún)🤟流量🌈計使(shǐ)用過程中(zhōng)保證和提(tí)高其精度(dù)的常用方(fang)法,對廣大(dà)渦輪流量(liàng)計用戶具(ju)有普遍指(zhi)導意義♋。
0引(yin)言
　　大量計(jì)量實踐證(zhèng)明,對于一(yī)台經過了(le)計量檢定(ding)(或校準)性(xìng)能良好的(de)計量器具(jù),如對其使(shi)用不當,也(yě)得不到人(rén)們期望的(de)使用精度(du)。那麽對于(yu)一台已檢(jian)定合格，已(yi)知檢定精(jing)度和儀表(biǎo)常數的渦(wō)輪流量計(jì)，該如何保(bǎo)證其使用(yòng)精度等于(yu)或者優于(yu)其檢定精(jing)度呢?本文(wén)力圖通過(guò)對一個計(ji)量過程的(de)解析，尋求(qiú)保證使用(yong)精度等同(tóng)于檢定精(jing)度的一般(bān)途徑-計量(liàng)學基本原(yuán)則。将該原(yuán)則與流量(liang)計量的特(tè)點和誤差(chà)理論相聯(lián)系，論證了(le)用于提高(gao)其使用精(jīng)度的等精(jing)度傳遞理(lǐ)論，提出了(le)渦輪流量(liang)計使用過(guo)程中保證(zhèng)和提高其(qí)使用精度(dù)的條件和(hé)常用方法(fa)。
1計量學基(jī)本原則
1.1計(ji)量器具在(zai)不同形态(tài)下的兩種(zhong)計量精度(dù)
　　計量是保(bǎo)證單位統(tong)一和量值(zhí)準确可靠(kao)的測量活(huo)動。一個完(wan)整的計量(liang)過程應包(bāo)括兩個必(bi)備環節:1)計(jì)量器具出(chū)廠後的計(jì)量檢定;2)用(yong)檢定合格(ge)的計量器(qì)具對被測(cè)量進行的(de)測量。将上(shàng)述兩個環(huán)節與誤差(cha)相聯系後(hou)便可得到(dao)計量器具(ju)在不同形(xíng)态下兩種(zhong)概念不同(tong)的計量精(jing)度:1)計量器(qi)具在檢定(dìng)條件下确(que)認的精度(dù)(檢定精度(du));2)計量器具(ju)在實際使(shǐ)用條件下(xia)的精度(使(shǐ)用精度)。無(wu)疑通常情(qíng)況下,計量(liang)器具的使(shǐ)用精度低(di)于檢定精(jīng)度,那.麽在(zài)什麽技術(shu)條件下,才(cai)能保證使(shi)用精度等(děng)于其檢定(ding)精度呢?要(yao)對此做出(chu)判斷,就需(xu)要建立起(qǐ)一定原則(zé),這些原則(ze)就叫做計(jì)量學基本(ben)原則。
1.2計量(liang)學基本原(yuan)則
　　如何保(bǎo)證計量器(qì)具的使用(yòng)精度,是計(jì)量工作者(zhe)的共⚽同課(kè)題📐。長期以(yǐ)來在計量(liàng)技術的不(bú)同領域人(rén)們♉一直在(zai)進行着這(zhe)項研究。并(bìng)在計量領(lǐng)域的不同(tong)專👉業，産生(sheng)‼️了多項成(cheng)果。例如:幾(ji)何量計量(liàng)中的阿貝(bèi)原則、最小(xiao)變形原則(ze)、最短測量(liang)鏈原則和(he)封閉原則(ze),減少測量(liàng)過程中恒(héng)定系統誤(wu)差的異号(hào)測量法微(wēi)差測量法(fǎ),力學與電(diàn)學計量中(zhong)的替代測(ce)量法、交換(huan)測量法、對(duì)稱測量法(fa)以及應用(yòng)更爲廣闊(kuò)的組合測(ce)量法等。其(qí)實質都是(shì)計量學基(ji)本原則的(de)特☔定内容(rong)。通過對上(shang)述内容進(jìn)行歸納,可(kě)抽🌍象出用(yòng)于指導計(jì)量過程的(de)基本原則(zé):
1)被測量與(yǔ)被測量的(de)标準二者(zhe)的特性(是(shi)指幾何特(tè)性與物理(lǐ)特性)應在(zai)計量過程(chéng)中盡量保(bǎo)持相同;
2)計(jì)量器具的(de)檢定過程(cheng)與使用過(guo)程應盡可(kě)能保持相(xiang)同。
　　遵循第(di)1)原則可使(shǐ)任何被測(cè)量的标準(zhun)和被測受(shou)環境影🌍響(xiang)🏃🏻盡可能相(xiàng)一緻，從而(ér)減小二者(zhe)之間差異(yi)帶來的附(fù)加💜誤差。第(di)2)原則主要(yào)用來減小(xiǎo)由于二個(ge)比較過程(chéng)不一緻帶(dai)來的❌附加(jiā)誤差。在計(ji)量過程中(zhong)滿足上述(shu)原則就可(kě)以最大限(xian)度地使計(ji)量器具的(de)使用精度(dù)接近其檢(jian)定精度。
1.3等(děng)精度傳遞(dì)理論
1.3.1計量(liang)學基本原(yuán)則在流量(liàng)計量中的(de)特定原則(zé)
　　由于流量(liàng)計量的對(dui)象是各種(zhǒng)流體,因此(ci)流體的流(liú)🏒動特性和(hé)介質特性(xìng)是流量計(jì)量的固有(you)特性。由計(ji)量學基本(běn)原則結合(he)流量計量(liàng)的特點，便(bian)可得出流(liu)量計量🌍過(guò)程的計量(liang)學基本原(yuan)則(特定原(yuan)則):
1)流量計(jì)的檢定與(yǔ)使用時流(liu)體的流動(dòng)特性應盡(jin)可能相同(tong);.
2)流量計的(de)檢定與使(shǐ)用時流體(ti)的介質特(te)性(指流體(ti)的密度、粘(zhan)㊙️度等)應盡(jin)可能-緻;
3)流(liu)量計的檢(jian)定與使用(yong)時,操作過(guo)程及環境(jing)影響應❄️盡(jin)可✊能保😍持(chi)👨‍❤️‍👨相同;
4)流量(liang)計的檢定(ding)與使用的(de)流量範圍(wéi)或流量點(diǎn)應盡可能(neng)👈保持一-緻(zhi)。
　　因爲流體(ti)的流動特(te)性和介質(zhi)特性不僅(jǐn)影響流量(liang)👉計基本方(fang)程中各個(ge)特性參數(shu)以及流量(liang)方程的整(zhěng)體成立條(tiao)件,而且流(liu)🔅量計的工(gong)作特性也(ye)與之密切(qie)相關。因㊙️此(cǐ)第1)、2)原則屬(shu)流量計量(liàng)的特别原(yuan)則,而第3)、4)原(yuan)則是計量(liang)學基本原(yuán)✉️則的内容(róng)。
1.3.2等精度傳(chuan)遞理論
　　等(deng)精度傳遞(dì)理論的意(yì)義是指,隻(zhi)要遵循計(jì)量學基本(ben)原💁則在流(liu)量計量中(zhong)的特定原(yuan)則去指導(dǎo)流量計🔞量(liàng)過程,那麽(me)流量基準(zhǔn)或标準所(suo)複現的流(liú)量單位量(liàng)值将等精(jing)度傳遞給(gěi)工作流量(liang)計，而大大(da)減少量值(zhi)傳遞中精(jīng)度損失♻️。下(xià)面舉例🌈論(lùn)證:
在JJG1037-2008《渦輪(lun)流量計》檢(jiǎn)定規程中(zhōng)規定,其檢(jian)定精度由(you)下式确定(ding):

　　式中:Δ1爲流(liu)量标準裝(zhuāng)置的精度(du);Δ2爲流量計(ji)的重複性(xìng)(檢定點中(zhong)儀表系數(shu)相對誤差(cha)的最大值(zhí));Δ2;爲流量計(ji)儀表常數(shu)的非⭕線性(xing)誤差。
　　如滿(man)足計量學(xue)基本原則(ze)在流量計(jì)量中的特(tè)定原則之(zhī)要求,并把(ba)流量計的(de)檢定流量(liang)點作爲使(shǐ)用時的流(liú)量點🐇，則在(zai)滿足⛹🏻‍♀️上述(shu)條件下,式(shi)(1)中的△3;便可(ke)忽略,則流(liú)量精度爲(wei):

　　當△2<<△時，則δ≈Δ1,即(jí)當被檢流(liu)量計的重(zhong)複性(随機(ji)誤差)遠小(xiao)⭕于流🐆量标(biao)準裝置的(de)精度時,被(bei)檢流量計(ji)的精度便(bian)⭐近似等于(yú)流量🔴标準(zhǔn)👨‍❤️‍👨裝置♈的精(jing)度。我們知(zhī)道在流量(liàng)計量器具(ju)中，容🧑🏾‍🤝‍🧑🏼積式(shi)流量計(例(lì)如橢圓齒(chǐ)輪流量計(jì)、活塞式流(liu)量計、腰輪(lún)流量計等(deng))和渦輪流(liú)量計在定(ding)點使用時(shi)，其重複性(xing)是非常好(hao)的,一般可(kě)達到0.05%,甚至(zhì)更高。另外(wài)由誤差理(li)論中随機(jī)誤差的特(tè)性我們還(hái)知道,當測(cè)量次數無(wu)限大時,其(qi)随機誤差(cha)将趨于零(líng)。因🔆此依據(ju)流量計和(hé)随機誤差(cha)特性,完🌈全(quán)可達到如(rú)上假設條(tiáo)件,所以等(deng)精🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度傳遞(di)理論在實(shi)際中是可(kě)以實現的(de)。
　　綜上所述(shu),可得出如(rú)下結論:用(yong)計量學基(jī)本原.則與(yu)流量📐計量(liang)的特點相(xiàng)結合便可(ke)得到指導(dao)流量計量(liàng)🔴的特定原(yuán)則。用該特(te)定原則指(zhǐ)導流量計(jì)量過程，便(biàn)可實現流(liu)量量值的(de)等精度傳(chuán)遞,從而大(dà)大減小流(liu)🔞量量值傳(chuán)遞中的精(jīng)度損失,提(ti)👈高流量計(ji)的使用精(jing)📞度。
2計量學(xue)基本原則(zé)在渦輪流(liu)量計使用(yong)過程中的(de)應用
2.1渦輪(lun)流量計現(xian)行檢定方(fāng)法及檢定(dìng)精度評定(dìng)方法
　　渦輪(lún)流量計(以(yǐ)液體普通(tong)型爲例)的(de)檢定方法(fǎ),按所采🌈用(yong)的✔️标準器(qì)的不同可(ke)分爲标準(zhun)容積法、标(biāo)準稱重法(fa)、标準🈲體積(ji)管法和标(biao)準流量計(jì)法。按被檢(jiǎn)流量計的(de)狀态又可(ke)分爲離線(xian)檢定和在(zài)線👣檢定。但(dàn)無論哪--種(zhong)檢定方法(fa),其實質就(jiù)是在具有(yǒu)精度要求(qiú)的流量标(biao)準裝置上(shang)确定出被(bèi)檢流量計(jì)在規定的(de)流量範圍(wéi)内各個🏃‍♂️檢(jiǎn)定流量點(diǎn)下的❗儀表(biao)系數。檢定(dìng)✊流量點包(bāo)括上🏃🏻‍♂️下限(xiàn)不少于5個(ge)，每個檢定(dìng)點不少于(yu)3次。依🏃據上(shang)述檢定數(shù)據，其檢定(dìng)精度評定(ding)方法如下(xia):1)計量每個(ge)流量點下(xia)3次檢定對(duì)應的儀表(biao)系數及其(qí)平均🏃🏻值;2)由(you)各個檢定(dìng)點⁉️下的儀(yi)表系數平(píng)均值☔得到(dao)适用于全(quan)量程的儀(yi)表常數及(jí)該常數的(de)非線性誤(wu)差△3;3)依據每(měi)個檢定流(liu)量點下3次(cì)檢定☎️得㊙️到(dao)的儀表系(xi)數的分散(san)性評⁉️定出(chu)其重複性(xing)△2;4)按式(1)計算(suàn)被檢㊙️渦輪(lun)流量計的(de)檢定精度(du)。
由上述檢(jian)定方法及(jí)檢定精度(dù)的評定方(fang)法可看出(chū):
1)流量計的(de)儀表系數(shu)由流量标(biāo)準裝置直(zhi)接傳遞得(de)到,因此儀(yí)表系數的(de)精度取決(jue)于流量标(biāo)準裝置的(de)精度及3次(cì)🐕重複測量(liang)的分散性(xing)(随機誤差(chà)大小);
2)所得(dé)的儀表常(chang)數實際上(shang)是指在全(quán)量程範圍(wei).的通用儀(yí)表系數,其(qí)實質是對(dui)流量計誤(wu)差特性曲(qǔ)線的簡單(dān)化處👈理。
2.2保(bao)證和提高(gao)渦輪流量(liàng)計使用精(jing)度的常用(yong)方法
　　針對(dui)渦輪流量(liàng)計的檢定(dìng)方法及檢(jian)定精度的(de)評定🔆方法(fǎ),運🥵用計量(liàng)學基本原(yuan)則在流量(liang)計量的特(tè)定原則,便(bian)可以歸納(na)出對于經(jing)過了計量(liang)檢定,已确(que)定了儀表(biao)常數和檢(jian)定精度的(de)渦輪流量(liàng)計,保證和(hé)提高其使(shǐ)用精度的(de)常用🐉方法(fǎ):
1)隻要滿足(zú)計量學基(jī)本原則在(zài)流量計計(jì)量中特定(dìng)原則的要(yao)求💰,即流量(liang)計的使用(yòng)條件與檢(jiǎn)定條件相(xiang)一緻(包括(kuo)流體的流(liu)動特性、介(jiè)質特性、流(liu)量範圍及(ji)💃操作過程(cheng)),并且在流(liú)量計的檢(jian)定範圍内(nèi)使用其儀(yí)🈚表常數,便(bian)✏️會使其使(shi)用精度等(deng)于檢定精(jing)❌度。
2)若流量(liàng)計的使用(yòng)條件滿足(zu)上述相同(tong)性原則，并(bing)且流量計(jì)在檢定流(liú)量範圍内(nèi)能夠定點(diǎn)使用時(使(shi)用其檢定(ding)流🧡量下✉️儀(yí)表系數的(de)平均值),則(zé)流量計的(de)使用精度(du)将會大大(da)優于㊙️其檢(jiǎn)定精度。
3)若(ruò)流量計在(zai)檢定流量(liàng)範圍内實(shí)際使用時(shi)，無法滿足(zú)定點使⛷️用(yòng)條件,則可(kě)依據檢定(ding)中得到的(de)各個檢定(ding)流量點下(xia)的儀表系(xi)數平均值(zhí)與使用流(liu)量Q的對應(ying)關系㊙️。借助(zhu)最小二乘(cheng)🔆法原理對(dui)儀表常數(shù)進行線性(xìng)化處理,用(yòng)直線拟合(he)得到的K'=aQ+b來(lai)取代儀表(biao)常數K,也🔴會(huì)在--定程度(du)上提高使(shi)用精度。
2.3應(ying)用舉例
　　在(zài)精度爲0.1級(ji)靜态容積(jī)法水流量(liang)标準裝置(zhì)上對一台(tái)LW-15渦輪流量(liàng)計進行了(le)計量檢定(ding),檢定數據(jù)如表1所示(shì)。

檢定精度(dù):δ=[(0.12+0.112+0.452)1/2]%=0.47%
　　在已知流(liu)量計儀表(biǎo)常數和檢(jiǎn)定精度條(tiao)件下,運用(yòng)計量學📱基(jī)本👌原則在(zài)流量計量(liàng)中的特定(dìng)原則指導(dǎo)流量㊙️計的(de)使用🤞過程(cheng)便會産生(sheng)如下結果(guǒ):
1)若流量計(jì)的使用條(tiáo)件滿足特(tè)定原則的(de)要求，使用(yòng)🐉給🌂定的儀(yí)表常數K0=560.5時(shi)流量計的(de)使用精度(du)等同于其(qi)檢定精度(du)(0.47%),反之使用(yong)精度低于(yú)檢定精度(du)。
2)在滿足特(te)定原則條(tiao)件下,若流(liu)量計能夠(gòu)定點使用(yòng)(使用該點(dian)下的儀表(biao)系數平均(jun)值來替代(dài)儀表常數(shù)),則儀🍓表常(chang)數的非線(xian)性誤差便(bian)可忽略。流(liú)量計的使(shi)用精度爲(wei)δ=[(0.12+0.112)1/2]%=0.15%。
　　若使用條(tiao)件滿足特(tè)定原則之(zhi)要求,但流(liú)量範圍無(wu)法☀️變動時(shi),根據實際(jì)流量采用(yong)特性方程(cheng)K'=2.1769Q+556.06替代儀表(biǎo)常數K0=560.5可得(dé)到K'的非線(xiàn)🌈性誤差△3=0.12%,則(ze)流量計的(de)使用精度(du)爲δ=[(0.12+0.112+0.122)1/2]%=0.20%。
3結論
1)渦(wo)輪流量計(jì)的檢定精(jing)度是在檢(jian)定條件下(xia)确定的🏃🏻，隻(zhi)有使用條(tiao)🔴件滿足計(jì)量學基本(běn)原則在流(liu)量計量中(zhōng)特👈定原則(ze)之要求時(shí)使用儀表(biǎo)常數才能(neng)保證使用(yòng)精度等于(yú)檢定精度(du);
2)提高使用(yòng)精度的技(jì)術條件是(shi)在滿足計(jì)量學相同(tóng)☁️性原則🈲基(jī)礎上流量(liàng)計的定點(dian)使用和對(dui)儀表常數(shù)的線性化(hua)處理;
3)上述(shù)方法對精(jīng)密渦輪流(liú)量計和 氣(qi)體渦輪流(liu)量計 具有(yǒu)同樣效果(guo)。

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