一、概述

1.測量依據(jù)

JJG1003-2005《流量積算儀》檢定規(guī)程。

2.測量環(huán)境條件

溫度:20.8℃；濕度:52%RH。

3.主要標準

過程校驗儀(0.025%)、過程信號發(fā)生器(0.02%)、標準電阻箱(0.02%)。

4.被測對象

0.5級流量積算儀。

5.測量過程

在規(guī)定的測量環(huán)境條件下，按照JJG1003-2005中的接線圖連接各種設(shè)備，模擬一定的溫度、壓力，輸入流量信號并記錄下積算儀顯示的對應(yīng)流量值，按照公式計算出誤差值。

二、數(shù)學(xué)模式

式中:q——該流量檢定點的流量積算儀示值；qs——該流量檢定點的流量的理論計算值；qmax——該積算儀在設(shè)計狀態(tài)下的*大流量。其中在實際使用中，上式可以簡化為，其中k為一常數(shù)。故

三、標準不確定度的評定

舉例如下:某廠使用差壓流量計來計量過熱蒸汽，流量積算儀為HR-WP-WL，它的工藝條件如下:*大流量為22000kg/h，工作絕壓為0.9MPa，工作溫度為230℃，密度為4.0293kg/m3，差壓為25000Pa，壓力上限為1.6MPa。在設(shè)計狀態(tài)下，檢定滿量程點。根據(jù)設(shè)計書可以計算出k=2.192。

式中:qs——該流量檢定點的流量的理論計算值，t/h；k——按孔板設(shè)計書導(dǎo)出的參數(shù)，表內(nèi)設(shè)置；Δp——節(jié)流件的差壓，kPa；ρ——蒸汽密度，kg/m3。

1.q的標準不確定度評定

(1)測量重復(fù)性帶來的不確定度

在相同的條件下重復(fù)測量10次，流量值(單位:t/h)分別為22.00、22.01、22.00、22.02、22.00、22.00、22.02、22.02、22.01、22.02。則測量結(jié)果的算術(shù)平均值為

單次測量q1的實驗標準差為

(2)儀表分辨力帶來的不確定度

積算儀共6位顯示，其中小數(shù)位為兩位，*小分辨力為0.01t/h，可以認為在此區(qū)域內(nèi)均勻分布，則

(3)在JJF1033-2008《計量標準考核規(guī)范》附錄C——計量標準考核中有關(guān)技術(shù)問題的說明C.1.4中規(guī)定:“被測儀器的分辨力也會對重復(fù)性測量有影響。在不確定度評定中，當重復(fù)性引入的不確定度分量大于被測儀器的分辨力引入的不確定度分量時，可以不考慮分辨力引入的不確定度分量。本例中可以忽略儀表分辨力帶來的不確定分量。所以u(q)=0.00943t/h

2.Δp的標準不確定度評定

在積算儀檢定中用過程信號發(fā)生器輸出的標準電流模擬差壓信號，輸出電流I的準確度為0.02%。可認為輸入量I在此區(qū)域內(nèi)服從均勻分布，則

u(Δp)=1.5625×0.00231=0.00361kPa

3.ρ的不確定度的評

過熱蒸汽的密度ρ與溫度及壓力兩個因素相關(guān)，即ρ=f(t，p)，通用使用工業(yè)用1967年IFC公式。

(1)輸入量t的標準不確定度評定

標準電阻箱的準確度為0.02%，使用的是Pt100的鉑熱電阻，查表得230℃時的阻值為186.84Ω。該處誤差為186.84×0.02%=0.0374Ω，可以認為在此區(qū)域內(nèi)作均勻分布，故不確定度為

經(jīng)查Pt100表得到該點附近梯度為2.7778℃/Ω，輸入量t引起得標準不確定度為

u(t)=0.0216×2.7778=0.0600℃

(2)輸入量p的標準不確定度評定

在流量積算儀檢定中用標準電流模擬壓力:，輸入量I的準確度為0.025%，可以認為在此區(qū)域內(nèi)作均勻分布，，，合成u(P)=0.00289×0.1=0.000289MPa。

(3)由于IFC1967公式比較復(fù)雜。在此采用數(shù)值方法來計算靈敏系數(shù)，即當溫度與壓力分別有一個小增量時將導(dǎo)致密度的變化，其比值即為靈敏系數(shù)。

蒸汽工況由230℃升為231℃，壓力不變，此時查水蒸氣密度表用線性內(nèi)插求得密度為4.0202kg/m3。

蒸汽工況由0.9MPa升為0.90005MPa，溫度不變，此時查水蒸氣密度表用線性內(nèi)插求得密度為4.0295kg/m3。

四、合成標準不確定度的評定

1.靈敏系數(shù)

數(shù)學(xué)模型

2.標準不確定度匯總表(見表1)

表1 標準不確定度匯總表

五、合成標準不確定度的計算

六、擴展不確定度的確定

取k=2，U=2×0.000463=0.000926×****=0.0926%，取0.1%。

七、結(jié)束語

通過以上分析可知，這次流量積算儀測量結(jié)果的擴展不確定度為0.1%(k=2)。分析過程已經(jīng)考慮了各個影響因素，解決了與熱電阻、壓力變送器配套使用在過熱蒸汽流量計量中的流量積算儀的不確定度的分析問題。另外，在檢定中要盡量把溫壓設(shè)置在蒸汽密度表上能直接找到的數(shù)據(jù)點，力爭減小由于蒸汽密度的取值而帶來的不確定因素，以得到*佳的測量結(jié)果。