渦街流量計測量不确定度分析-江蘇省孝感尼蓝纺织制造有限责任公司

1前言
　　測(cè)量依據:依據(jù)檢定規程JJG1029－2007《渦(wo)街流量計》。環(huán)境條件:應符(fú)合規程要求(qiú):環境溫度爲(wei)(5～45)℃，相對濕度一(yī)般爲35%～95%，大氣🐪壓(yā)力一般爲(86～106)kPa。
　　測(cè)量标準器:臨(lin)界流音速噴(pen)嘴氣體流量(liàng)标準裝置❄️，Ur=0.30%(k=2);壓(ya)力變送器，Urel=0．2%(k=2);溫(wen)度變送器，Urel=0．3K(k=2)。
被(bèi)測對象:渦街(jie)流量計，精度(dù)等級1．5級。
測量(liang)介質:空氣。
測(ce)量過程:将臨(lin)界流音速噴(pēn)嘴氣體流量(liang)标準裝置流(liú)量值調整到(dào)指定數值，保(bao)持流體穩定(dìng)一段時間;檢(jian)定開始記錄(lu)标準裝置⛷️和(he)被檢流量計(ji)的初始值;檢(jian)定結束後記(ji)錄标準裝置(zhì)和🔅被檢流量(liang)計的最終示(shì)值。
2測量的數(shu)學模型

式中(zhong)，Ki—第i個測量點(dian)測得的儀表(biǎo)系數，單位爲(wèi)1/m3;
Ni—第i個測量點(dian)測得的流量(liang)計的脈沖數(shu);
Vsi—第i個測量點(diǎn)由裝置測得(dé)的修正到被(bèi)測流量計處(chù)的實際⁉️氣體(tǐ)體積值，單位(wei)爲m3;
将Vsi換算爲(wèi)被測流量計(ji)入口狀态下(xia)的數學模型(xíng)爲:

式中，Pn—測量(liàng)時的當地實(shí)驗室氣體壓(yā)力，Pa;
Psi，Pmi—分别爲第(di)i點測量時标(biāo)準器處和被(bèi)測流量計處(chù)氣🥰體💞壓力，單(dān)位💯爲Pa;
Tsi，tmi—分别爲(wei)第i點測量時(shi)标準器處和(hé)被測流量計(ji)處氣體💃溫度(du)，單位爲℃;
zsi，zmi—分别(bié)爲第i點測量(liang)時标準器處(chù)和被測流量(liang)計處氣體壓(yā)縮系數，取zsi≈zmi，則(ze)

3各輸入量的(de)标準不确定(ding)度評定
3．1氣體(tǐ)流量計測量(liang)重複性引入(rù)的不确定度(dù)分量ur(Nr)評定輸(shu)入量Ni(單次🔞測(cè)🏃‍♀️量♌脈沖數)的(de)不确定度來(lái)源主要是渦(wo)街流量計的(de)測量💛重複🔞性(xìng)引入的，選取(qu)工況流量爲(wèi)70m3/h，在重複🌈條件(jiàn)下重複測量(liang)6次，得到脈沖(chòng)🔴數Ni如下表:(采(cai)用A類方法進(jin)行評定)

3．2臨界(jiè)流音速噴嘴(zui)氣體流量标(biao)準裝置引入(rù)的不确定🈲分(fen)量ur(Vs)的評定
　　臨(lín)界流音速噴(pen)嘴氣體流量(liang)标準裝置向(xiàng)上級計量機(ji)構溯源，由證(zhèng)書可知标準(zhun)裝置的不确(que)定度Ur=0．30%(k=2)，則由臨(lin)界流音速噴(pēn)嘴氣體流🐆量(liàng)标準裝置引(yin)入的測量✏️點(diǎn)爲70m3/h的實際流(liú)體體積累積(ji)量🈲(平均值)爲(wèi)珔Vs=1．083m3時的絕對(dui)不确定度ur(Vs)=1.083m3*0．30%/2=0．001625m3
3．3音(yin)速噴嘴氣體(tǐ)流量标準裝(zhuang)置内壓力測(cè)量引入的不(bú)确定🈚度ur(Ps)的評(ping)定
　　音速噴嘴(zui)氣體流量标(biāo)準裝置内壓(yā)力是由分别(bie)裝在噴嘴底(di)💋部和頂部的(de)2台測量範圍(wei)爲(0～150)kPa的壓力變(biàn)送🈲器進行測(cè)量後取平均(jun1)值得到的，由(yóu)溯源證書可(kě)知🛀，其測量結(jie)果的不确定(ding)度分别爲:頂(ding)部Urel=0．2%，k=2;底部Urel=0．2%，k=2;由于(yu)兩台壓力變(bian)送器分别在(zai)噴嘴的頂部(bu)和底部，互不(bú)相關，互相獨(du)立，因此相對(duì)不确定度爲(wèi):up1=up2=0．2%/2=0．1%;ur(ps)==0.1414%;則，測量點70m3/h時(shi)的标準裝置(zhì)内壓力變送(sòng)器的實際大(da)❗氣壓🐇(平😘均值(zhí)🏃)爲Ps=91862Pa時的絕對(dui)不确定度爲(wèi):
0．1414%*91862Pa=129．9125Pa;
3．4被檢流量計(jì)處壓力測量(liang)引入的不确(que)定度ur(Pm)的評定(dìng)
　　用于被檢流(liu)量計處壓力(li)變送器測量(liang)範圍爲(0～150)kPa，由溯(su)源證書可知(zhī)，Urel=0．2%，k=2，因此Pm的相對(duì)标準不确定(ding)度爲:ur(Pm)=0．2%/2=0．1%;則測量(liang)點65m3/h時的流量(liang)計處的壓力(li)變送器的實(shi)際大氣壓(平(ping)均值)爲時的(de)絕對不确㊙️定(ding)度爲Pm=92227．3Pa時的絕(jué)對不确定度(du)♊爲:0．1%*92227．3Pa=92．2273Pa;
3．5音速噴嘴(zuǐ)氣體流量标(biao)準裝置内溫(wen)度測量引入(ru)的❓不确🌍定度(du)ur(ts)的評定
　　音速(sù)噴嘴氣體流(liú)量标準裝置(zhi)内的溫度變(biàn)送器測🔴量範(fàn)圍爲(0～50)℃，由🐇溯源(yuan)證書可知，其(qi)測量結果的(de)不确定度爲(wèi)U=0．3K，k=2，則由💃🏻标準裝(zhuāng)置溫度😍引入(ru)的絕對不确(què)定度爲:

3．6被檢(jiǎn)流量計處溫(wen)度測量引入(ru)的不确定度(du)ur(tm)的評定
　　被測(cè)流量計處的(de)溫度變送器(qi)測量範圍爲(wèi)(0～50)℃，由溯源🔱證書(shu)可知，其💋測量(liang)結果的不确(què)定度爲U=0．3K，k=2，則由(yóu)被測流量計(ji)處溫㊙️度引🥰入(rù)的絕對🌈不确(que)定度爲:

4合成(cheng)标準不确定(dìng)度評定
4．1靈敏(min)系數
取:K=1422．91/m3，N=1662．167，Vs=1．083m3，Pn=92600Pa，Ps=91862Pa，Pm=92227．3Pa，ts=22．417℃，tm=21．869℃
令:Ps=Pn+Ps;Pm=Pn+Pm;Tm=273．15k+tm;Ts=273．15k+ts;
Ps=92600+91862=184462Pa，Pm=92600+92227．3=184827．3Pa;
Tm=273．15+21．869=295．019k，Ts=273．15+22．417=295．567k;
則(ze)各靈敏系數(shù)爲:

4．2标準不确(què)定度彙總表(biao)
渦街流量計(jì)标準不确定(ding)度彙總圖表(biǎo)
由于以上輸(shū)入量不确定(ding)度分量批次(ci)獨立，互不相(xiàng)關，故✉️合成标(biao)準不确定度(du)爲:

5擴展不确(que)定度的評定(dìng)
取包含因子(zi)k=2，Urel≈0．36%
6測量不确定(ding)度的報告與(yǔ)表示
　　渦街流(liu)量計在流量(liang)點70m3/h時儀表系(xì)數K=1662.167(1/m3)，相對不确(que)定度爲⛹🏻‍♀️:Urel≈0．36%，k=2。
7結論(lùn)
　　從上述不确(que)定度分析中(zhōng)可看出，擴展(zhǎn)不确定度與(yu)渦街❤️流量計(ji)口徑沒有關(guān)系，重複性會(hui)随着流量點(dian)的變化而改(gai)變，但在🔞被測(cè)對象最佳選(xuǎn)擇的情況下(xià)，流量計各點(diǎn)的重複性🍉基(ji)本一緻，即使(shi)有微量的改(gǎi)變，對合成标(biao)準不确定度(du)幾乎沒有影(yǐng)響，因此，臨界(jie)流音速噴嘴(zui)法氣體流量(liang)标準裝置檢(jiǎn)定渦街流量(liang)計的擴展不(bú)确定度爲:Urel≈0．36%，k=2。

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