氣體(ti)渦街流(liu)量計 無(wu)可拆部(bu)件、結構(gou)簡單穩(wen)定、易于(yu)維護,廣(guang)泛應用(yong)于市政(zheng)供暖、石(shi)化、冶金(jin)等行業(ye),保障渦(wo)街流量(liang)計流量(liang)量值的(de)正确可(ke)靠,對維(wei)護貿易(yi)公平有(you)着重要(yao)意義㊙️。本(ben)文對渦(wo)街流量(liang)計的檢(jian)定方法(fa)進行分(fen)析,對渦(wo)街流量(liang)計K系數(shu)的測量(liang)💚結果進(jin)行不确(que)定分析(xi)、評定。
1測(ce)量方法(fa)
本文依(yi)據JJG1029--2007《渦街(jie)流量計(ji)》提供的(de)方法開(kai)展檢定(ding)工作♊,按(an)照🔞JJF1059.1--2012《測量(liang)不确定(ding)度評定(ding)與表示(shi)》關于測(ce)量結果(guo)不确定(ding)度的評(ping)定方法(fa)做不确(que)定度分(fen)析。
測量(liang)标準:音(yin)速噴嘴(zui)法氣體(ti)流量标(biao)準裝置(zhi),測量範(fan)圍:1~6000m3/h;不确(que)定🔆度:Urel=0.25%,k=2。
環(huan)境條件(jian):溫度20.06℃,濕(shi)度43.13%RH。
被測(ce)對象:氣(qi)體渦街(jie)流量計(ji)(橫河電(dian)機),測量(liang)範圍:150~1000m3/h。
2測(ce)量程序(xu)
将被檢(jian)流量計(ji)與音速(su)噴嘴法(fa)氣體流(liu)量标準(zhun)裝置(以(yi)✨下簡稱(cheng)标準裝(zhuang)置)串聯(lian)起來,通(tong)過被檢(jian)流量計(ji)可達到(dao)的最大(da)檢定流(liu)量的70%~100%範(fan)圍内運(yun)行10min,待氣(qi)體溫度(du)、壓力和(he)流量穩(wen)定後開(kai)始檢定(ding)🔆。測量流(liu)量點爲(wei)qmax、0.4qmax、0.2qmaxqmin,每個流(liu)量點重(zhong)複測量(liang)6次。将流(liu)量調整(zheng)至規定(ding)的流量(liang)值,讀取(qu)被檢流(liu)💯量計和(he)标準裝(zhuang)置的初(chu)始示值(zhi),到達規(gui)定檢定(ding)時間後(hou)讀取被(bei)檢流量(liang)計和标(biao).準裝置(zhi)的最終(zhong)示值,并(bing)測出被(bei)檢流量(liang)計處和(he)标準裝(zhuang)置處的(de)氣體壓(ya)力、溫度(du)等參數(shu)🏃♂️,按規定(ding)的計算(suan)公♌式㊙️計(ji)算得到(dao)被檢流(liu)量🐇計和(he)标準裝(zhuang)⛷️置的累(lei)積脈沖(chong)數、累積(ji)流量值(zhi)、流量計(ji)的K系數(shu)、示值誤(wu)差及重(zhong)複性。
3數(shu)學模型(xing)建立
渦(wo)街流量(liang)計的儀(yi)表K系數(shu)的測量(liang)模型:
式(shi)中:kv爲渦(wo)街流量(liang)計的儀(yi)表系數(shu),m-3;N爲流量(liang)計發出(chu)的脈沖(chong)🥵數;Vs爲由(you)裝置測(ce)得的修(xiu)正到渦(wo)街流量(liang)計處的(de)實際氣(qi)體體積(ji)值,m3。
式中(zhong):Q爲經過(guo)溫度、壓(ya)力修正(zheng)後的通(tong)過渦街(jie)流量計(ji)處的💋實(shi)際氣體(ti)體積值(zhi),m3;Ps、Pm分别爲(wei)标準裝(zhuang)置處和(he)流量計(ji)處的氣(qi)體表壓(ya)力👣,Pa;Ts、Tm分别(bie)爲标準(zhun)裝置處(chu)和流量(liang)計處的(de)氣體熱(re)力🚶學溫(wen)度,K;Zs、Zm分别(bie)爲标準(zhun)裝置處(chu)和流量(liang)🔞計處的(de)氣體壓(ya)縮因子(zi)。
得到:
4方(fang)差
由于(yu)渦街流(liu)量計K系(xi)數的數(shu)學模型(xing)中輸入(ru)量間完(wan)全是乘(cheng)積💜關系(xi),且各輸(shu)人量間(jian)不相關(guan),根據JJF1059.1--2012中(zhong)關于合(he)成标準(zhun)不确定(ding)度的公(gong)式,K系數(shu)的相對(dui)合成标(biao)準不确(que)定度按(an)式(5)計算(suan)。
5各輸入(ru)量的标(biao)準不确(que)定度分(fen)量的評(ping)定
5.1被測(ce)流量計(ji)測量重(zhong)複性引(yin)入的相(xiang)對标準(zhun)不确定(ding)度🌍urel(N)
采用(yong)A類方法(fa)進行評(ping)定。按照(zhao)檢定規(gui)程要求(qiu),流量計(ji)分💁别在(zai)qmax、0.4qmax、0.2qmax、qmin各流量(liang)點進行(hang)6次重複(fu)測量,如(ru)表1所示(shi)。一般🏃♀️在(zai)測量次(ci)數較🔞少(shao)時,可采(cai)用極差(cha)法獲得(de)實驗标(biao)準差[2]口(kou)流量計(ji)脈沖數(shu)的測量(liang)值滿足(zu)正态分(fen)布,本次(ci)測量次(ci)數爲6次(ci),不大于(yu)9次,采用(yong)極差法(fa)得到實(shi)驗标㊙️準(zhun).差s(N)。
式中(zhong):R爲極差(cha),即6次測(ce)量的最(zui)大值與(yu)最小值(zhi)之差;C爲(wei)極🏃🏻♂️差系(xi)數🈲,n=6時C=2.53。
脈(mo)沖數測(ce)量重複(fu)性帶來(lai)的相對(dui)标準不(bu)确定度(du):
按式(7)計(ji)算得到(dao)渦街流(liu)量計,累(lei)積脈沖(chong)數測量(liang)重複😘性(xing)🐆帶來的(de)不💜确定(ding)度urel(N)分别(bie)爲:0.12%、0.18%、0.16%、0.15%。
5.2标準(zhun)裝置示(shi)值引入(ru)的标準(zhun)不确定(ding)度urel(Q)
音速(su)噴嘴氣(qi)體流量(liang)标準裝(zhuang)置的測(ce)量不确(que)定度
由(you)校準證(zheng)書給出(chu),U=0.25%,k=2,則:.
Urel(Q)=0.25%/2=0.125%
5.3标準(zhun)裝置處(chu)、被檢流(liu)量計處(chu)壓力測(ce)量引入(ru)的标準(zhun)🌈不确定(ding)度urel(Ps)、urrl(Pm)
标準(zhun)裝置處(chu)與被檢(jian)流量計(ji)處的壓(ya)力值,分(fen)别由安(an)🌂裝在噴(pen)嘴處及(ji)被檢流(liu)量計處(chu)的壓力(li)變送器(qi)測量得(de)到,因兩(liang)台壓力(li)變送器(qi)的安裝(zhuang)位置不(bu)同,測量(liang)結🔆果互(hu)不相關(guan),相互獨(du)立。兩台(tai)壓🔅力變(bian)送器經(jing).檢定後(hou)合格,由(you)檢定證(zheng)書得⭕到(dao)其最大(da)允許誤(wu)差爲±0.1%,因(yin)此相對(dui)标準不(bu)确💞定度(du)按均勻(yun)分布計(ji)算,k=√3,則壓(ya)力測量(liang)引人的(de)标準不(bu)确定度(du)爲:标準(zhun)裝置處(chu):
Urel(Ps)=0.1%1√3=0.0577%
被檢流(liu)量計處(chu):
Urel(Pm)=0.1%1√3=0.0577%
5.4标準裝(zhuang)置處、被(bei)檢流量(liang)計處溫(wen)度測量(liang)引入的(de)标準不(bu)确定度(du)urel(Ts)、urel(Tm)
安裝在(zai)噴嘴處(chu)及被檢(jian)流量計(ji)處的Pt100熱(re)電阻Rs、Rm分(fen)别測🙇♀️得(de)标準⚽裝(zhuang)置處與(yu)被檢流(liu)量計處(chu)的溫.度(du)值爲:20.83℃、20.57℃。根(gen)據檢定(ding)證書給(gei)出.的信(xin)息,Pt100熱電(dian)阻的精(jing)度等級(ji)爲A級,量(liang)程爲0~50℃,Rs、Rm的(de)✍️最大允(yun)許誤差(cha)MPE通過公(gong).式±(0.150℃+0.002|t|)計算(suan)🔴得到:±0.1917℃;±0.1917℃、±0.1912℃,因(yin)R、Rm的安裝(zhuang)位置不(bu)同,獨立(li)測量,因(yin)此測量(liang)結果互(hu)不相關(guan),相互獨(du)立,按照(zhao)均勻分(fen)布計算(suan),h=√3,則溫度(du)測量引(yin)人的相(xiang)🔴對标準(zhun)不确定(ding)度爲:
标(biao)準裝置(zhi)處:
6标準(zhun)不确定(ding)度一覽(lan)表(表2)
表(biao)2合成标(biao)準不确(que)定度和(he)擴展不(bu)确定度(du)一覽表(biao)
| 檢定流(liu)量點 |
urel(N) |
urel(Ps) |
urel(Pm) |
urel(Ts) |
urel(Tm) |
ucrel(kv) |
|
|
qmax
|
0.12%
|
0.125% |
0.057% |
0.0342% |
0.20%
|
7.結(jie)束語
本(ben)文通過(guo)描述渦(wo)街流量(liang)計K系數(shu)測量結(jie)果的不(bu)确定度(du)分🐇析與(yu)♊評定過(guo)程,得到(dao)了不确(que)定度評(ping)定的報(bao)告,其評(ping)定的方(fang)法對于(yu)氣體速(su)度式流(liu)量計K系(xi)數的🚶檢(jian)定結果(guo)不确定(ding)度評定(ding)具有參(can)考價值(zhi)。
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