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渦輪流量傳感器示值測量不確定度評(píng)定

一、概述測量依據(jù):
 JJG198-1994《速度式流量計(jì)》檢定規(guī)程;測量環(huán)境:溫度(5~35)℃;相對(duì)濕度(45~85)%RH;測量標(biāo)準(zhǔn):用靜態(tài)容積法流量標(biāo)準(zhǔn)裝置作為測量標(biāo)準(zhǔn);測量方法:采用比較測量法進(jìn)行檢定;測量對(duì)象:選取上海虹益的LWGY-40渦輪流量計(jì)進(jìn)行評(píng)定。
二、數(shù)學(xué)模型:
(一)流量計(jì)算公式當(dāng)工作流體為液體時(shí):QV=V20[1+βθ(θ-20)]QV——累積體積流量V20——在20℃的工作量器的容積βθ——工作量器材料的體膨脹系數(shù)θ——試驗(yàn)時(shí)工作量器中的液體溫度(二)流量計(jì)儀表系數(shù)K第i個(gè)流量點(diǎn)第j次檢定,流量計(jì)儀表系數(shù)Kij為pijKij=Nij/Qvij{1+β[(ts)ij-tij]}{1-κ[(ps)ij-tij]}Nij——流量計(jì)在一段時(shí)間內(nèi)的累積脈沖數(shù)Qvij——標(biāo)準(zhǔn)器在相同時(shí)間內(nèi)給出的體積值。
計(jì)算公式
三、不確定度分量分析:
 主要由隨機(jī)效應(yīng)引入的不確定度分量和由系統(tǒng)效應(yīng)引入的不確定度分量。以渦輪流量計(jì)為被測量對(duì)象,用水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置靜態(tài)容積法進(jìn)行檢定,檢定數(shù)據(jù)如下表(K)=0.04%  靈敏系數(shù)C1=1(二)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度(v) 檢定渦輪流量計(jì)用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定為0.05%,k=2(v)=0.05%/2=0.025%靈敏系數(shù)C2=1(三)溫度測量的不確定度(T)采用允許誤差為±0.5℃的溫度傳感器(T1)=0.5/3000=0.017%按矩形分布考慮(T2)=U(T1)/=0.01%標(biāo)準(zhǔn)器處介質(zhì)溫度引起不確定度的靈敏系數(shù)為C31=4×10被測表處介質(zhì)溫度引起不確定度的靈敏系數(shù)為C31=-4×10(T)=2×0.01%×4×10=8×10(四)壓力測量的不確定度(P)所用壓力計(jì)滿量程為600KPa,允許誤差為滿量程的1.6%,

(P1)=(600×1.6%)/287=3.345% 按矩形分布考慮(P2)=(P1)/=1.931%標(biāo)準(zhǔn)器處介質(zhì)壓力引起不確定度的靈(五)時(shí)間測量的不確定度(t)計(jì)時(shí)器的允許誤差為0.001s,一次檢定***短時(shí)間為60s(t1)=0.001/60=0.0017% 按矩形分布考慮(t)=0.0017%/=0.001%靈敏系數(shù)C5=1(六)平均儀表系數(shù)重復(fù)性(K)(K)=0.24%   靈敏系數(shù)C6=1渦輪流量計(jì)的不確定度分析一覽表
渦輪流量計(jì)的不確定度分析一覽表

四、測量不確定度評(píng)定:
(一)各流量點(diǎn)儀表系數(shù)重復(fù)性(Ki)將各流量點(diǎn)儀表系數(shù)重復(fù)性(Ki)的***大值代入(K)=0.04%  靈敏系數(shù)C1=1(二)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度(v) 檢定渦輪流量計(jì)用流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定為0.05%,k=2(v)=0.05%/2=0.025%靈敏系數(shù)C2=1(三)溫度測量的不確定度(T)采用允許誤差為±0.5℃的溫度傳感器(T1)=0.5/3000=0.017%按矩形分布考慮(T2)=U(T1)/=0.01%標(biāo)準(zhǔn)器處介質(zhì)溫度引起不確定度的靈敏系數(shù)為C31=4×10被測表處介質(zhì)溫度引起不確定度的靈敏系數(shù)為C31=-4×10(T)=2×0.01%×4×10=8×10(四)壓力測量的不確定度(P)所用壓力計(jì)滿量程為600KPa,允許誤差為滿量程的1.6%,(P1)=(600×1.6%)/287=3.345% 按矩形分布考慮(P2)=(P1)/=1.931%標(biāo)準(zhǔn)器處介質(zhì)壓力引起不確定度的靈敏系數(shù)為C41=-2.9×10被測表處介質(zhì)壓力引起不確定度的靈敏系數(shù)為C42=2.9×10(P)=2×1.931%×2.9×10=0.011%=0.0035935/0.000332=11五、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定取置信概率P=95%,有效自由度υeff=11,查t分布表得KP=t95(11)=2.20U95=t95(11)·(ΔX)=2.20×0.245%=0.539%六、測量不確定度的報(bào)告與表示對(duì)于渦輪流量計(jì)LWGY-40的示值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U95=0.539%   υeff=11七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的總不確定度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的總不確定度,是整套計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的合成不確定度,應(yīng)不包括由于被測所引入的測量不確定度。(一)水流量標(biāo)準(zhǔn)裝置和配套設(shè)備的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度(ΔX)=0.027%(二)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的總不確定度取K=3,擴(kuò)展不確定度U=3(ΔX)。

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