气体涡街流量计仪表系数测量结果的不确定度分析

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TECHNOLOGY误差与不确定气体涡街流量计仪表系数测量结果的不确定度分析-、 涡街流量计的工作原理及测量方法涡街流量计的工作原理是在流体中设置漩涡发生体 .从而发生体两侧交替地产生有规则的漩涡，漩涡列在漩涡发生体下游非对称地排列。发生-定的频率.通过以下公式即可得出流速：S xvl(1-1.27d/D)d式中：.s厂斯特劳哈尔数 ，为无量纲数 ，与漩涡发生体及雷诺数有关 ： --流速： 发生体迎面宽度：D- 公称通径。

临界流文丘里喷嘴由-个光滑的圆形入 口部分收敛到最低咽喉区 .气体通过喷嘴时 ，其速度增加 ，它的密度减小 。在喉部 ，最小面积达到所需的音速(马赫数等于1)，在那里实现最大速度。音速喷嘴装置就是采用各个喷嘴的固定最大流速调节到检定点的流量 .从而进行涡街流量计的检定。影响该装置准确度的主要 因素有喷嘴 、温度 、压力和湿度等不确定度分量。

二 、建立数学模型1.数 学模 型 No式中：K--第i次测量第 个样本时被检流量计的系数，(rn。)～；M厂第i次测量第 个样本时被测流量计显示仪表测得的脉冲数；Q广 第 次测量第 个样本时标准装置的累积流量值，m 。

口田钢 王杰2.传播率公式/L2crel(K)M (No)M (Q ) (2)三、全部 输入置 的相对标 准不确定度 的评定1.输入量 的相对标准不确定度u商(No.)的评定输入量 的不确定度来源主要是流量计测量的不重复性 .可采用多次重复测量得到-组测量列 、% ，采用A类评定方法评定。

用同-台DN250mm、测量范围为(8400)m3/h的气体涡街流量计 .流量选择在最大流量的20%处测量60s.用工控测量设备连续测量6次得到的-组脉冲个数 (单位 ：个)分别为8067、8055、8063、8051、8056、8085 其算术平均值为吉 8062·83单次实验标准差s [ ( )2/(6-1)3 1/20.15%贝0 (No)0.15%其他测量点 分别在 最大流量 点的40%、70%、100%处各测量60s，得到如表1所示的结果。

表1 流量计重复测量结果(脉冲个数)、 、、 测量次数 1 2 3 4 5 6 l(%)流量点 40% 8031 8061 8082 8089 8094 8074 0.3O70% 8057 8059 8060 8062 8063 8086 0.1390% 8051 8062 8065 8067 8068 8079 O.1l2013.6中国计量 93 2.输入量0 朋 相对标准不确定度 ( )的评定输入量 的相对标准不确定度u ( )主要来源于气体流量标准装置的测量误差.其不确定度采用B类方法评定表2 相对标准不确定度汇总表相对标准不确定度 标准不 M l( ) 不确定度来源 概率分布 C IC Iu( ) 确定度值re(N ) 流量计测量重复性 O.30% 正态 1 0.3O% 45u l(Q ) 标准装置不确定度 0.125% 正态 -1 0.125% 50由于厂家给出该气体流量标准装置的扩展不确定度为U--0.25%(k2)，所以u ( )-o.25%/2-0.125%，估计其可靠程度为90%，故/2 50。

3.相 对湿度 引入 的不确定度分量u，以测量点相对湿度40%进行评定。当测量点相对湿度为40%时.按照湿度传感器最大允许限误差±2%。

分别取38%和42%.按照理论公式计算该气体流量的相对误差为1.5x10-5 可见.由湿度引入的标准不确定度分量非常小 ，可以忽略不计。

4.相对标准不确定度汇总表(见表2)四、合成相对标准不确定度的评定1.合成相对标 准不确 定度U2rel( ) (Ⅳ )M l(Q )。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 - - /trd(K)V U2rel( ) ( )0.33%2.合成相对标准不确定度的有效自由度f0.30)0.304/450.1254/50：0.0081/(0.000180.000005)43.8为使用方便，/2 可近似为50。

五、相对扩展不确定度的评定与表示取置信概率p95%，按有效自由度/250，查t分布表得95 (50)2.01所以相对扩展不确定度 Id 95xu l(K)0.66%因此.该气体涡街流量计仪表系数测量结果的不确定度评定可表示为C，q l0.66%，k2.01，/250六、嗅从采用高准确度等级的音速喷嘴法流量标准装置检定涡街流量计的计算结果看 .由实验室引入的不确定度分量仅体现在装置本身和流量计的重复性上。

而流量计本身的重复性所 占比例很大.反映了实验室试验条件的稳定性 ，由此保证了本次测量的准确性。

其他因素总体上对流量计的稳定性影响太小 .可以忽略不计作者单位 田钢 黑龙江势量检定测试院、王杰 新疆维吾尔自治区计量测试研究院田北京计量院获批筹建国家产业计量测试中心本刊讯 近 日.北京市计量检测科学研究院首批获得国家质检总局的批准 。在全国率先建立了国家卫星导航定位与授时产业计量测试中心”(筹建)。

建立国家卫星导航定位与授时产业计量测试中心的基本目标是面向卫星导航产业大众化和需求专业化两大应用市场的巨大需求，在国家现有计量设施资源的基础上，建立包括北斗、GPS等全球卫星导航、定位与授时产业各关键参数的量值传递体系，研究卫星导航产业各参数的测量方法，研制计量测试设备，提供计量测试环境 ，培养卫星导航计量人才梯队.将北斗、GPS等卫星导航产品纳入我国时间频率量值系统和计量管理体系，建设立足北京、服务全国卫星导航行业的计量测试中心.为导航产品的生产、经营、使用提供规范高效的测量手段和准确可靠的测量数据。促进北斗等全球卫星导航产品在电力、交通、电信、救灾减灾、新能源等诸多领域的推广应用.开展多产品、全产业链、全生命周期的量值传递及计量测试服务。该中心计划用 3年时间建成国际先进、国内-流的卫星导航产品检测平台，为卫星导航产业降发展提供有力支撑。 (王跃佟)94 中国计量2013.6存又定与 术误