摘要(yao):爲保(bao)證電(dian)磁流(liu)量計(ji) 在測(ce)量過(guo)程中(zhong)受液(ye)體溫(wen)度、壓(ya)力、流(liu)量等(deng)參數(shu)影響(xiang)下測(ce)㊙️得值(zhi)的✂️正(zheng)确、可(ke)靠,因(yin)此測(ce)得值(zhi)的不(bu)确定(ding)度評(ping)定十(shi)分重(zhong)要。本(ben)文依(yi)據國(guo)家檢(jian)定規(gui)程JJG1033-2007《電(dian)磁流(liu)量計(ji)》,選取(qu)靜态(tai)容積(ji)法水(shui)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)爲🔞測(ce)量裝(zhuang)置,以(yi)DN100的電(dian)磁流(liu)量計(ji)爲例(li)，進行(hang)測得(de)值的(de)不确(que)定度(du)分析(xi)與評(ping)定。
0引(yin)言
　　電(dian)磁流(liu)量計(ji)是一(yi)種基(ji)于法(fa)拉第(di)電磁(ci)感應(ying)定律(lü)的流(liu)量☁️計(ji),廣泛(fan)應用(yong)于導(dao)電液(ye)體的(de)體積(ji)流量(liang)測量(liang)。[1]随着(zhe)技術(shu)的發(fa)展,電(dian)磁流(liu)量計(ji)的測(ce)量精(jing)度得(de)到了(le)很大(da)的提(ti)升。爲(wei)保🈲證(zheng)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)測量(liang)過程(cheng)中受(shou)液體(ti)溫度(du)、壓力(li)、流量(liang)等參(can)數影(ying)響下(xia)測得(de)值🆚的(de)正确(que)、可靠(kao)，現對(dui)電磁(ci)流量(liang)計的(de)測得(de)值進(jin)行不(bu)确定(ding)度評(ping)定。
1檢(jian)測方(fang)法
　　依(yi)據國(guo)家檢(jian)定規(gui)程JJG1033-2007《電(dian)磁流(liu)量計(ji)》,使用(yong)靜态(tai)容積(ji)法水(shui)🌐流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)(U=0.05%,k=2)對電(dian)磁流(liu)量計(ji)的示(shi)值誤(wu)差進(jin)行檢(jian)測。
　　本(ben)文以(yi)一台(tai)精度(du)等級(ji)爲0.2級(ji)、口徑(jing)爲DN100,量(liang)程範(fan)圍爲(wei)(14.0~140.0)m3/h的電(dian)🙇🏻磁流(liu)量計(ji)爲例(li)進行(hang)評定(ding)。
2測量(liang)模型(xing)簡述(shu)
2.1測量(liang)模型(xing)
　　電磁(ci)流量(liang)計的(de)示值(zhi)誤差(cha)(相對(dui)示值(zhi)誤差(cha))計算(suan)公式(shi)爲⚽:
 
式(shi)中:E一(yi)被檢(jian)定檢(jian)流量(liang)計的(de)相對(dui)示值(zhi)誤差(cha)，%;
Q一被(bei)檢定(ding)流量(liang)計顯(xian)示的(de)累積(ji)流量(liang)值,m3；
Qs一(yi)檢定(ding)時标(biao)準器(qi)換算(suan)到流(liu)量計(ji)處狀(zhuang)态的(de)累積(ji)流量(liang)值,m3;
Vs一(yi)标準(zhun)器測(ce)得的(de)液體(ti)實際(ji)體積(ji)(測量(liang)值取(qu)3.0003m3),m3;
β一檢(jian)定用(yong)液體(ti)在檢(jian)定狀(zhuang)态下(xia)的體(ti)膨脹(zhang)系數(shu)(取2.1x10-4℃-1),℃-1;
Θ一(yi)檢定(ding)時标(biao)準器(qi)處的(de)液體(ti)溫度(du)(測量(liang)值取(qu)18.0℃),℃;
Θ一檢(jian)定時(shi)流量(liang)計處(chu)的液(ye)體溫(wen)度(測(ce)量值(zhi)取18.5℃),℃;
K一(yi)檢定(ding)用液(ye)體在(zai)檢定(ding)狀态(tai)下的(de)壓縮(suo)系數(shu)(取4.5x10-4MPa-1),MPa-1
Ps一(yi)檢定(ding)時标(biao)準器(qi)處的(de)液體(ti)壓力(li)(測量(liang)值取(qu)0MPa),MPa;
pm一檢(jian)定時(shi)流量(liang)計處(chu)的液(ye)體壓(ya)力(測(ce)量值(zhi)取0.12MPa),MPa。
2.2靈(ling)敏系(xi)數
　　由(you)測量(liang)模型(xing)求得(de)靈敏(min)系數(shu):
 
2.3示值(zhi)誤差(cha)的合(he)成标(biao)準不(bu)确定(ding)度
　　根(gen)據方(fang)差和(he)傳播(bo)律可(ke)得:
 
3标(biao)準不(bu)确定(ding)度分(fen)析
　　示(shi)值誤(wu)差的(de)不确(que)定度(du)來源(yuan)主要(yao)由:(1)被(bei)檢電(dian)磁流(liu)量計(ji)顯示(shi)流量(liang)Q測量(liang)重複(fu)性引(yin)入的(de)不确(que)定度(du);
(2)标準(zhun)器流(liu)量Qs引(yin)入的(de)不确(que)定度(du)。
　　其中(zhong),标準(zhun)器Qs引(yin)入的(de)不确(que)定度(du)甲主(zhu)要來(lai)源于(yu):(1)水流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置引(yin)入的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du)，包括(kuo)裝置(zhi)引入(ru)的不(bu)确定(ding)度以(yi)及裝(zhuang)置流(liu)量穩(wen)定性(xing)引入(ru)的不(bu)确定(ding)度;(2)檢(jian)測🙇‍♀️液(ye)體的(de)體膨(peng)脹系(xi)數引(yin)入的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du);(3)液體(ti)溫度(du)引入(ru)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度,包(bao)括被(bei)檢流(liu)量計(ji)處的(de)液體(ti)溫度(du)以及(ji)标準(zhun)器處(chu)的液(ye)體溫(wen)度;(4)檢(jian)測液(ye)體的(de)體積(ji)壓縮(suo)系數(shu)引入(ru)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度;(5)液(ye)♻️體壓(ya)力引(yin)入的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du)，包括(kuo)被檢(jian)🐕流量(liang)計處(chu)的液(ye)體壓(ya)力以(yi)及标(biao)準器(qi)⛷️處的(de)液體(ti)壓力(li)。
4被檢(jian)電磁(ci)流量(liang)計顯(xian)示流(liu)量Q測(ce)量重(zhong)複性(xing)引入(ru)的不(bu)👄确定(ding)✉️度
 
　　本(ben)次試(shi)驗選(xuan)取的(de)被檢(jian)流量(liang)計爲(wei)0.2級DN100的(de)電磁(ci)流量(liang)計,以(yi)最大(da)🌏流量(liang)☀️點qmx=140m3/h爲(wei)例，其(qi)測量(liang)數據(ju)如表(biao)1所示(shi)。根據(ju)貝塞(sai)爾公(gong)式😄計(ji)算👄重(zhong)複性(xing)可得(de)Er=0.01%。由于(yu)在重(zhong)複性(xing)條件(jian)下實(shi)際測(ce)量了(le)6次,以(yi)6次的(de)測量(liang)算♊術(shu)平均(jun)值爲(wei)測得(de)值,則(ze)顯示(shi)流量(liang)Q測量(liang)重複(fu)性引(yin)入的(de)相對(dui)标準(zhun)不确(que)定💃度(du)爲:
 
5标(biao)準器(qi)流量(liang)Qs引入(ru)的不(bu)确定(ding)度
5.1水(shui)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)的不(bu)确定(ding)度
5.1.1裝(zhuang)置引(yin)入的(de)不确(que)定度(du)
　　由标(biao)準裝(zhuang)置檢(jian)定證(zheng)書可(ke)知，水(shui)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)的相(xiang)對不(bu)确定(ding)度:
Urel=O.05%(k=2).
則(ze):urel(Vs)1=0.025%
　　以測(ce)量值(zhi)Vs=3.0003m3爲例(li)，則流(liu)量标(biao)準裝(zhuang)置引(yin)入的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du):
u(Vs)1=urel(Vs)1·Vs=0.0007501m3
5.1.2裝置(zhi)流量(liang)穩定(ding)性引(yin)入的(de)不确(que)定度(du)
　　在測(ce)量過(guo)程中(zhong)，裝置(zhi)的流(liu)量穩(wen)定性(xing)對單(dan)次測(ce)量時(shi)間以(yi)及單(dan)次測(ce)量标(biao)準器(qi)的實(shi)際累(lei)積體(ti)積有(you)影響(xiang)。因此(ci)應考(kao)慮流(liu)量穩(wen)定性(xing)對測(ce)得值(zhi)的影(ying)響。以(yi)最大(da)流量(liang)點qmax、=140m3/h爲(wei)例，進(jin)行各(ge)累計(ji)時間(jian)之間(jian)的🍉流(liu)量穩(wen)定性(xing)試驗(yan)，連續(xu)💋測量(liang)10次,其(qi)🈚測量(liang)數據(ju)如表(biao)2所示(shi)。
 
　　根據(ju)JJG164-2000求得(de)流量(liang)平均(jun)值q=137.528m3/h,各(ge)累計(ji)時間(jian)流量(liang)穩定(ding)性Eq=0.16%。按(an)三角(jiao)⛷️分布(bu)😄計算(suan),則流(liu)量穩(wen)定性(xing)引入(ru)的相(xiang)對标(biao)準不(bu)确定(ding)度爲(wei)🤩:
Urel(Vs)2=0.16%/√6=0.06532%
　　根據(ju)Vs=3.0003m3,則流(liu)量穩(wen)定性(xing)引入(ru)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度爲(wei):
u(Vs)2=urel(Vs)2·Vs=0.001960m3
　　得水(shui)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi)引入(ru)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度爲(wei):
 
5.2檢測(ce):液體(ti)的體(ti)膨脹(zhang)系數(shu)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度
　　檢(jian)測液(ye)體爲(wei)清潔(jie)水，由(you)于試(shi)驗時(shi)的水(shui)溫變(bian)化不(bu).超過(guo)±0.5℃。經查(cha)🔞相關(guan)手冊(ce)，可得(de)檢測(ce)液體(ti)的體(ti)膨脹(zhang)系數(shu)的變(bian)化量(liang)±8x10-6℃-1。按均(jun)勻分(fen)布計(ji)算,則(ze):
 
5.3液體(ti)溫度(du)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度
　　液(ye)體溫(wen)度測(ce)量設(she)備均(jun)爲溫(wen)度變(bian)送器(qi)，其最(zui)大允(yun)許誤(wu)差均(jun)爲🙇‍♀️±0.1℃,按(an)💋均勻(yun)分布(bu)計算(suan),則:
 
5.4檢(jian)測液(ye)體的(de)體積(ji)壓縮(suo)系數(shu)引入(ru)的标(biao)準不(bu)确定(ding)度
　　檢(jian)測液(ye)體爲(wei)清潔(jie)水，由(you)于試(shi)驗時(shi)的水(shui)壓的(de)最大(da)變化(hua)🏃‍♂️量不(bu)超過(guo)🌈0.2MPa。經查(cha)相關(guan)手冊(ce)，可得(de)檢測(ce)液體(ti)的體(ti)積壓(ya)縮系(xi)數的(de)變化(hua)量±9x10-5MPa-1。按(an)均❌勻(yun)分布(bu)計算(suan),則:
 
5.5液(ye)體壓(ya)力引(yin)入的(de)标準(zhun)不确(que)定度(du)
　　液體(ti)壓力(li)測量(liang)設備(bei)均爲(wei)壓力(li)變送(song)器，其(qi)最大(da)量程(cheng)爲⛹🏻‍♀️1.6MPa,精(jing)度等(deng)級爲(wei)0.5級，則(ze)最大(da)允許(xu)誤差(cha)爲±0.008MPa,按(an)均勻(yun)分布(bu)📐計算(suan)，則:
 
5.6Qs的(de)不确(que)定度(du)概算(suan)
　　根據(ju)上述(shu)各不(bu)确定(ding)度分(fen)量的(de)分析(xi)，其計(ji)算數(shu)據.如(ru)表3所(suo)示。
 
 
6電(dian)磁流(liu)量計(ji)的示(shi)值誤(wu)差的(de)測量(liang)不确(que)定度(du)
　　根據(ju)示值(zhi)誤差(cha)E的合(he)成标(biao)準不(bu)确定(ding)度公(gong)式，計(ji)算合(he)成标(biao)準不(bu)😄确定(ding)度爲(wei):
 
7結語(yu)
　　不确(que)定度(du)是用(yong)來表(biao)征測(ce)得值(zhi)分散(san)性或(huo)不可(ke)确定(ding)🚶程度(du)的一(yi)個定(ding)量參(can)數，主(zhu)要用(yong)于判(pan)斷測(ce)得值(zhi)的可(ke)靠程(cheng)📞度。通(tong)過以(yi)上分(fen)析計(ji)🛀算,該(gai)電磁(ci)流量(liang)計在(zai)qmax=140m3/h測量(liang)點下(xia)的擴(kuo)展不(bu)确定(ding)度爲(wei):
U(E)=0.14%(k=2)
　　在流(liu)量、壓(ya)力、溫(wen)度等(deng)不同(tong)條件(jian)下，均(jun)應對(dui)測得(de)值的(de)不确(que)⭕定度(du)進行(hang)重新(xin)計算(suan);本次(ci)不确(que)定度(du)評定(ding)選取(qu)的是(shi)靜态(tai)容積(ji)法水(shui)流量(liang)标準(zhun)裝置(zhi),如選(xuan)用靜(jing)态質(zhi)量法(fa)水流(liu)量标(biao)✏️準裝(zhuang)置♉,則(ze)該電(dian)磁流(liu)量計(ji)測得(de)值的(de)不确(que)定度(du)也需(xu)重新(xin)評定(ding)，從而(er)🔴保證(zheng)測得(de)值不(bu)确定(ding)度評(ping)定的(de)正确(que)。

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