摘要(yao):以圓柱齒(chi)輪流量計(jì) 做爲标準(zhǔn)流量計爲(wei)例，介紹了(le)在标準表(biǎo)法流量計(jì) 标準裝置(zhì)中非定點(dian)使用的标(biao)準流量計(jì)的幾種典(diǎn)型流量計(jì)算方法，并(bing)給出各種(zhǒng)流量算法(fǎ)引入的不(bu)确定度評(ping)定方法。實(shi)例對♍比表(biao)明，采用最(zuì)小二乘法(fǎ)拟合計算(suàn)，選擇與流(liú)量🈲計自身(shen)🐪特性匹配(pei)的拟合階(jiē)次可有效(xiào)降低算法(fǎ)💚引入的不(bú)确定度;選(xuǎn)用流量修(xiu)正值計算(suàn)流量，對于(yu)低流🌈量區(qū)域算法引(yin)入的相對(dui)不确定度(du)較大;采用(yòng)儀表系數(shu)和流量修(xiū)正系🐆數計(jì)♌算流量引(yin)入的不确(què)定度比較(jiào)接近。
0引言(yan)
　　液體流量(liàng)标準裝置(zhì)包括質量(liang)法、容積法(fǎ)、體積管法(fa)和标準表(biǎo)法幾種，其(qi)中标準表(biao)法流量标(biao)準裝置是(shì)目前使用(yong)比較廣泛(fan)的傳遞标(biāo)準裝置之(zhī)一一。與前(qián)三種流量(liang)标準裝置(zhì)相比，标準(zhǔn)表法流量(liàng)裝置具有(yǒu)成本低、結(jié)🤞構簡單、易(yì)操作、建設(she)周期短、流(liu)量範圍寬(kuān)、效率高等(děng)優點。
　　标準(zhǔn)表法液體(tǐ)流量标準(zhǔn)裝置基于(yu)質量流量(liàng)守恒原理(li)，即在一定(ding)時間内，串(chuàn)聯在同一(yī)管道内的(de)标準流量(liàng)計和被檢(jiǎn)流量計通(tong)過的液體(tǐ)容積相等(deng)，流體在相(xiang)同🍓時間間(jian)㊙️隔内連續(xù)通過标準(zhun)流🍓量計與(yǔ)被檢❤️流量(liàng)計，比較兩(liǎng)者的輸出(chū)流量值，即(jí)可确🆚定被(bèi)檢流㊙️量計(jì)的計量性(xìng)能。标準表(biǎo)法流量标(biāo)準裝置一(yi)般由🧑🏾‍🤝‍🧑🏼泵、試(shì)驗管路系(xi)統、标準流(liu)量計、被檢(jiǎn)流量計、 溫(wēn)度變送器(qì) 、 壓力變送(sòng)器 、測控系(xì)統及校準(zhǔn)軟件等組(zu)成。标準表(biao)法流量标(biāo)準裝置❌比(bi)其他方法(fǎ)結構更簡(jian)單、測量效(xiao)率更高;同(tong)時🔞由于💋可(kě)以并聯多(duo)台标準流(liu)量計對被(bèi)檢流量計(ji)進行校準(zhun)，因此标準(zhǔn)表法裝置(zhi)容易形成(chéng)💃更大的流(liú)量範圍。
　　依(yī)據JJG643-2003《标準表(biao)法流量标(biāo)準裝置檢(jiǎn)定規程》，該(gāi)類流量标(biāo)準裝置🥰的(de)❌不确定度(du)主要包括(kuò)标準流量(liàng)計算引🚶入(ru)的不确定(ding)度、計時❄️器(qi)引入的不(bú)确定度、标(biao)準流量計(jì)配套儀器(qì)未同時送(song)檢引入的(de)不确💃🏻定度(dù)、标準流量(liang)計檢定🎯與(yu)使用流💞體(ti)條件不一(yi)緻引入的(de)不确定度(du)、數采系統(tǒng)引入的不(bu)确定度及(ji).上級标準(zhǔn)裝置引🌈入(rù)的不确定(ding)度等幾個(gè)方面。如❤️果(guǒ)标準流量(liàng)計非定👨‍❤️‍👨點(diǎn)使用，标準(zhǔn)流量計算(suan)方法引入(ru)的不确定(dìng)度是最爲(wèi)重要的一(yi)項。标準流(liu)量計算方(fang)法不☁️同，引(yǐn)入的不❓确(què)定度也存(cun)在一定差(cha)💰異。
1标準流(liu)量計算和(he)不确定度(du)評估方法(fǎ)
　　标準流量(liàng)計非定點(dian)使用，可通(tōng)過儀表系(xì)數、流量修(xiū)正值和流(liu)量🤩修正系(xi)數等幾種(zhǒng)方式計算(suan)标準流量(liàng)，而儀表系(xì)數、流量修(xiū)正值和流(liu)量修正系(xì)數都可通(tōng)✏️過最小二(er)乘法和線(xiàn)性内插法(fa)進行計算(suan)。
　　通過上級(ji)标準裝置(zhì)進行校準(zhun)可獲得一(yī)組試驗數(shù)🎯據，如(x1,y)，(x2,y2)，...(xi,yi)...xn,yn)，本文(wén)中x可用于(yú)表示頻率(lǜ)f和流量顯(xian)示值q，y可用(yòng)于表☀️示儀(yi)表系數K、流(liu)👅量修正值(zhí)△q和流量修(xiu)正系數F，分(fen)别通過式(shì)(1)式(2)和式(3)計(jì)算，其中，qs爲(wei)上級标準(zhun)裝置給定(dìng)标準流量(liàng)。
 

1.1最小二乘(chéng)法
　　通過最(zuì)小二乘法(fǎ)拟合，可獲(huo)得y(K，△q，F)與x(ƒ,q，q)的函(han)數關系，可(ke)通過式(4)表(biao)示，當c=0時爲(wèi)線性拟合(hé)，當c≠0時爲二(er)次拟合。本(ben)文中未對(dui)更高階💃次(cì)拟合方法(fa)進行探讨(tao)。
 
1.3流量相對(duì)不确定度(du)計算.
1.3.1儀表(biao)系數計算(suan)流量
　　通過(guò)最小二乘(chéng)法或線性(xing)内插法獲(huò)得儀表系(xi)數K與頻率(lǜ)ƒ之⛹🏻‍♀️間的函(han)數關系，由(you)拟合計算(suàn)引入的相(xiang)對标準不(bu)💁确定度可(ke)由式(9)計算(suàn)，其中`K通過(guò)式(10)計算。(K)分(fen)别通過式(shi)(6)或📱式(8)計算(suàn)。
 
1.3.2流量修正(zheng)值計算流(liú)量
　　通過最(zuì)小二乘法(fa)或線性内(nei)插獲得流(liú)量修正值(zhi)△q與流量q之(zhi)🏃間的♌函數(shù)關系，由拟(nǐ)合引入的(de)相對标準(zhun)不确定度(du)可由式(11)計(jì)算，其中q是(shì)某示值流(liu)量。u(△q)分别通(tong)過式(6)或式(shì)(8)計算。
 
1.3.3流量(liàng)修正系數(shù)計算流量(liang)
　　通過最小(xiao)二乘法或(huo)線性内插(chā)獲得流量(liàng)修正系數(shu)F與流量q之(zhi)間的函數(shu)關系，由拟(ni)合引入的(de)相對标準(zhun)不确定度(du)♌可由式(12)計(ji)算，u(F)分别通(tōng)過式(6)或式(shi)(8)計算。
 
2計算(suàn)實例
　　渦輪(lun)流量計 、容(rong)積式流量(liang)計、科裏奧(ao)利質量流(liú)量計、電磁(cí)流量計🌂等(deng)性能優💘良(liang)的流量計(ji)均可作爲(wei)标準流量(liàng)計使用。以(yi)圓柱齒輪(lún)流量計📐爲(wei)例進行标(biāo)準流量及(ji)不确定度(du)計算❗。圓柱(zhu)齒輪流量(liàng)🌏計屬于容(rong)積式流量(liang)計，對于中(zhong)高粘度液(yè)體介質具(jù)有良好計(jì)量性能。表(biǎo)1是某齒輪(lun)流量計校(xiao)準數據。表(biǎo)中示值通(tōng)過平均儀(yí)表系數”和(hé)對應流量(liàng)點頻率計(jì)算。
2.1儀表系(xì)數計算流(liú)量
　　由于圓(yuan)柱齒輪流(liú)量計内部(bù)齒輪與殼(ke)體之間存(cún)在💛間隙，導(dǎo)緻流量計(jì)運行時存(cun)在内洩露(lu)，内洩露存(cun)在層流🈚模(mo)式和湍🔅流(liu)模式兩種(zhong)形式r，可分(fèn)别用式(13)和(he)式(14)表示。
 
　　式(shi)中:C1爲層流(liu)狀态下與(yǔ)流量計結(jie)構有關的(de)常數;C2爲湍(tuan)🆚流狀态下(xia)與流量計(ji)結構有關(guān)的常數;△p爲(wei)流量計前(qián)後壓降🥰;η爲(wei)流體動力(li)粘度。
　　齒輪(lun)流量計内(nei)洩露随轉(zhuǎn)動速度改(gǎi)變而變化(huà)，其儀表系(xì)數并非恒(héng)定數值，而(ér)是随轉動(dong)頻率非線(xian)性變化的(de)。圖1是齒輪(lún)流量計儀(yí)表系數與(yǔ)頻率之間(jiān)的拟合曲(qǔ)線。通過最(zui)小二乘法(fa)線性拟合(hé)引入的不(bu)确定度約(yuē)爲0.26%;而最小(xiǎo)二乘法二(èr)次拟合引(yin)入的不确(què)定度㊙️降低(di)很多，約爲(wei)0.057%;通過線性(xìng)内插方法(fa)引入不确(que)定.度約爲(wei)0.073%，與二次拟(ni)合引入的(de)不确定度(dù)比較接近(jin)🌐。
 
 
2.2流量修正(zheng)值計算流(liú)量
　　由于内(nèi)洩露的存(cún)在，各流量(liàng)點流量修(xiū)正值随流(liú)量呈㊙️非線(xiàn)🔴性變化。圖(tú)2是齒輪流(liú)量計流量(liang)修正值與(yǔ)流量示值(zhí)之間的✊拟(nǐ)合曲線。通(tong)過最小二(er)乘法線性(xing)拟合引入(rù)的絕對不(bú)确定度約(yue)爲0.455L/min;而最小(xiǎo)😘二乘法二(èr)次拟合引(yin)入㊙️的不确(que)定度約爲(wei)0.110L/min;通過線性(xìng)内插方法(fǎ)引入不确(que)定度約爲(wei)0.113L/min，與二次拟(ni)合引入的(de)不确定度(dù)相當。采用(yòng)流量修正(zhèng)值計算流(liu)量，在低流(liu)量段引入(ru)的相對不(bú)确定度較(jiào)大，三種⭐方(fāng)法引入相(xiang)對的不确(que)定度分别(bié)爲3.08%，0.74%，0.76%。
 
 
2.3流量修(xiū)正系數計(ji)算流量
　　圖(tu)3是齒輪流(liú)量計流量(liang)修正系數(shu)與流量示(shì)值之間的(de)拟合曲線(xiàn)。通過最小(xiǎo)二乘法線(xian)性拟合引(yin)入的相對(dui)不.确定度(du)約爲0.31%;而🌈最(zui)小二乘法(fǎ)二次拟合(hé)引入的不(bu)确定👌度約(yuē)爲0.056%;通過線(xiàn)性内插方(fang)法引入不(bu)确定度約(yue)爲0.072%，與二次(cì)拟合引入(ru)的不确定(ding)度比較接(jiē)近。
 
 
3總結
　　對(duì)标準法裝(zhuang)置中幾種(zhong)非定點使(shǐ)用流量計(jì)算方法和(hé)算法引🏃🏻‍♂️入(ru)的不确定(dìng)度評估方(fāng)法進行了(le)介紹，并以(yi)某齒輪流(liu)量計校準(zhǔn)數據爲實(shi)例進行了(le)計算及分(fen)析。經總結(jie)，
　　标準表法(fǎ)流量标準(zhun)裝置應用(yòng)中應注意(yi)以下幾點(diǎn):①采⛹🏻‍♀️用最小(xiǎo)✊二乘法拟(ni)合計算标(biao)準流量，拟(ni)合階次需(xū)結合流量(liàng)計自身特(tè)性确定，可(kě)有效降低(di)計算方法(fǎ)引入的不(bu)确定度;②采(cai)用線性内(nèi)📞插法計算(suàn)标準流量(liàng)，在上級校(xiào)準.流量點(diǎn)❓足夠多的(de)情況下，相(xiang)鄰數據點(diǎn)🌍内插引入(ru)的🐆不确定(ding)度可滿足(zu)标準裝置(zhi)整體要求(qiu)，無需過多(duo)關👈注流量(liàng)計自身特(te)性;③采用流(liu)量修正值(zhi)計算标準(zhun)👨‍❤️‍👨流量，采用(yong)最小二乘(cheng)法和線性(xìng)内插法在(zai)低🔴流量區(qū)域引入的(de)相對不确(que)定度較大(dà)，④對于脈沖(chòng)信号輸出(chū)類型流量(liang)計，建議采(cǎi)🙇🏻用儀表系(xi)數進行标(biao)準流量計(ji)算;⑤對于模(mo)拟量或數(shù)字.通信信(xìn)号輸出類(lèi)🏃‍♀️型流量計(jì)，建議采用(yòng)流量修正(zheng)系數進行(hang)标準流量(liàng)計算。

本文(wén)來源于網(wǎng)絡,如有侵(qīn)權聯系即(ji)删除！