轉(zhuǎn)子流量計(jì)示值誤差測(cè)量值的不確定度評(píng)定
本文介紹了轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量值不確定度的分析計(jì)算, 給出檢測(cè)值的相對(duì)擴(kuò)展不確定度。
1 概述
1.1 測(cè)量依據(jù)
JJG257-1994《轉(zhuǎn)子流量計(jì)檢定規(guī)程》。
1.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)
罩子式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
1.3 被測(cè)對(duì)象
氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì), 測(cè)量范圍 (0.16~1.6) m/h, 2.5級(jí)。
1.4 測(cè)量方法
利用鐘罩式氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置對(duì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量。有兩種方法分別為排氣法和進(jìn)氣法, 我們采用的排氣法。氣體從裝置中經(jīng)過流量計(jì)排出, 測(cè)量排出氣體的體積、排出的時(shí)間以及裝置內(nèi)和流量計(jì)前面的氣體壓力和溫度, 計(jì)算出流量計(jì)在刻度狀態(tài)下的實(shí)際流量;
式中:pN, ps, ps—分別為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下、裝置內(nèi)和流量計(jì)前的氣體壓力;
Ts, Tm—分別為裝置內(nèi)和流量計(jì)前的氣體熱力學(xué)溫度;
TN—為20℃標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體熱力學(xué)溫度, T=293.15K。
流量計(jì)誤差用引用誤差表示:
2 測(cè)量模型
式中:E—示值誤差, %;
qvm—流量計(jì)的刻度流量, m/h;
qvs—流量計(jì)在刻度狀態(tài)下的實(shí)際流量, m/h;
qvmax—流量計(jì)的上刻度流量, m/h。
三各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
2.1 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (qvm) 的評(píng)定
輸入量qvm的不確定度主要是由對(duì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)進(jìn)行重復(fù)性測(cè)量引入的, 采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。在0.8m/h (50%***大流量) 點(diǎn)處做10次重復(fù)性測(cè)量, 得到數(shù)據(jù)列 (m/h) :0.81, 0.82, 0.81, 0.81, 0.82, 0.81, 0.81, 0.81, 0.80, 0.80。
則其單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為:
實(shí)際測(cè)量時(shí), 在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量3次, 以3次測(cè)量算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果, 因此
2.2 輸入量qvs引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (qvs) 的評(píng)定
輸入量qvs不確定度主要由流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 (鐘罩) 、計(jì)時(shí)器的不確定度以及大氣壓、鐘罩內(nèi)壓力溫度、流量計(jì)表前壓力、流量計(jì)前溫度的測(cè)量引入的 (B類) 。
(1) 流量標(biāo)準(zhǔn)裝置 (鐘罩) 引入的不確定度u (V) 的評(píng)定
鐘罩標(biāo)準(zhǔn)裝置由上一級(jí)檢測(cè)部門檢定, 檢定證書給出其符合0.5級(jí)技術(shù)要求, k=2, 則標(biāo)準(zhǔn)裝置引入的不確定度:ui (V) =2=0.25%。
(2) 計(jì)時(shí)器引入的不確定度u (t) 的評(píng)定
計(jì)時(shí)器采用電子秒表, 其檢定證書給出***大允許誤差為±0.02%矩形分布, 則計(jì)時(shí)器引入的不確定度:
(3) 測(cè)量大氣壓力pN引入不確定度u (pN) 的評(píng)定。
大氣壓力是利用大氣壓力計(jì)進(jìn)行測(cè)量的, 大氣壓力計(jì)由上級(jí)檢定部門檢定符合0.05級(jí), 矩形分布, 則測(cè)量大氣壓力計(jì)引入的不確定度:
(4) 測(cè)量鐘罩內(nèi)氣體壓力рs引入的不確定度u (ps) 的評(píng)定
鐘罩內(nèi)氣體壓力測(cè)量采用U形管壓力計(jì), 檢定證書給出符合1.0級(jí)技術(shù)要求, 矩形分布, 則其引入的不確定度:
(5) 測(cè)量流量計(jì)表前壓力pm引入不確定度u (pm) 的評(píng)定
pm的測(cè)量采用的是U形管壓力計(jì)測(cè)量其符合1.0級(jí)技術(shù)要求, 矩形分布, 則其引入的不確定度:
(6) 測(cè)量鐘罩內(nèi)溫度TS引入的不確定度u (TS) 的評(píng)定
TS采用二等水銀溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量, 上級(jí)檢定證書給出Us=0.17%矩形分布則:
(7) 測(cè)量流量計(jì)前溫度Tm引入的不確定度u (Tm) 的評(píng)定
Tm采用溫度傳感器進(jìn)行測(cè)量, 上級(jí)檢定證書給出其符合0.5級(jí)技術(shù)要求, 矩形分布, 則:
(8) 輸入量qvs引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (qvs) 的計(jì)算
輸入量qvs的各影響量均不相關(guān), p是各影響量的指數(shù), 分別為:
測(cè)量點(diǎn)為0.8m/h:則輸入量qvs引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:qvs=0.72%×0.8m/h=0.576×10m/h
2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
(1) 靈敏系數(shù)
(2) 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表 (見表1)
表1 下載原表
(3) 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
2.4 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
取k=2, 則擴(kuò)展不確定度
2.6 測(cè)量不確定度報(bào)告
氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)在0.8m/h流量點(diǎn)示值誤差測(cè)量結(jié)果的開展不確定度為:Uyel=0.9%, k=2。