摘要：渦輪(lun)流量計屬于(yú)速度式流量(liang)計的一種，根(gen)據🌍其示🍉值💔誤(wù)差計算方法(fǎ)可分爲A類渦(wō)輪流量計和(hé)B類渦輪🚶♀️流量(liang)✂️計，使用儀表(biao)K系數計算示(shì)值誤差的爲(wèi)A類，使用累🐅積(jī)流量👄計算示(shì)值誤差♊的爲(wei)B類。針對這兩(liang)類渦輪流量(liàng)計的測量結(jie)果分别有不(bu)同的不确定(ding)度分析方法(fǎ)。渦輪流量計(ji)測量結果的(de)不💯确定度分(fèn)析
引言
渦輪(lun)流量計
屬于(yú)速度式流量(liàng)計的一種，其(qí)工作原理爲(wei)：流動流體的(de)動力驅📱使渦(wo)輪葉片旋轉(zhuan)，其旋轉速度(dù)與體積流量(liàng)近似成比例(lì)，通📐過流量計(ji)的流體體積(ji)示值是以渦(wō)輪葉輪轉數(shu)爲基準的。渦(wo)🔞輪流量計根(gen)據其示值誤(wù)差計算方法(fa)可分爲A類渦(wo)輪流量計和(he)B類渦輪流量(liàng)計：使用儀表(biao)K系數計✌️算示(shì)值誤差的爲(wei)A類，使用累積(ji)流量計算示(shì)值誤差的爲(wei)B類。
針對這兩(liǎng)類渦輪流量(liàng)計的測量結(jié)果分别有不(bu)同的不确定(ding)度分析方法(fa)。
1? A類渦輪流量(liàng)計測量結果(guǒ)的不确定度(dù)分析
1.1? 數學模(mo)型
Kij爲第i檢定(ding)點第j次檢定(ding)的儀表系數(shu)，(m3) -1或 L -1；
Nij爲第i檢定(dìng)點第j次檢定(dìng)時标準裝置(zhi)測得的被檢(jiǎn)流💃🏻量計輸出(chu)的脈沖數；
Vij爲(wèi)第i檢定點第(di)j次檢定時标(biao)準裝置測得(dé)的累積體積(jī)流量，m3或L；
i 爲1，2，…，m，m爲(wèi)檢定點數，m≥3；
j 爲(wei)1，2，…，n，n爲檢定次數(shu)，n≥3。
Ki爲檢定點平(píng)均儀表系數(shù)，1/m3或1/L；
n爲每個流(liu)量檢定點的(de)檢定次數。
- 不(bu)确定度分析(xī)
由以上數學(xue)模型可知被(bèi)檢流量計儀(yí)表系數 的合(hé)🌐成相對🙇🏻标準(zhǔn)不确定度爲(wèi)：
式中：
ur(Vij)爲Vij的相(xiang)對标準不确(que)定度；
ur(Nij)爲Nij的相(xiang)對标準不确(que)定度；
ur(Kij)爲Kij的相(xiàng)對标準不确(que)定度。
1.2.1ur(Kij)
ur(Vij)的主要(yao)來源是标準(zhun)裝置，标準裝(zhuang)置證書上給(gei)出其擴展不(bu)🔆确定🔅度Urel（包含(hán)因子），故
1.2.2ur(Nij)
ur(Nij)的主(zhu)要來源是脈(mò)沖測量，标準(zhun)裝置測量脈(mò)沖數 Ni的最大(da)👣允🧑🏽🤝🧑🏻許誤差爲(wèi)±1個脈沖，按均(jun)勻分布考慮(lǜ)，故
1.2.3? ur(Kij)
??? ur(Kij)的主要來(lai)源是測量重(zhòng)複性，用A類方(fang)法評定（貝塞(sai)爾公式✌️計算(suàn)），故
1.2.3計算實例(li)
??? 以一台渦輪(lún)流量計爲例(li)，在臨界流文(wen)丘裏噴嘴法(fa)氣🚩體流量标(biao)準裝置上進(jin)行檢定，檢定(ding)4個流量點，每(mei)個流量點檢(jiǎn)定6次，具體檢(jiǎn)定數據見表(biao)1。
（1） ur(Vij)
??? 由校準證書(shu)知該臨界流(liu)文丘裏噴嘴(zuǐ)法氣體流量(liàng)标準裝置擴(kuò)展不确定度(du)爲Urel=0.32%，k=2，故=0.32%/2=0.16%
（2）
（3） ur(Kij)
第1個測(cè)量點：ur(Kij)=s (Kij)=0.22%；
第2個測(cè)量點：ur(Kij)=s (Kij)=0.06%；
第3個測(cè)量點：ur(Kij)= s (Kij)=0.22%；
第4個測(ce)量點：ur(Kij)= s (Kij)0.15%；
??? 故被檢(jian)流量計儀表(biao)系數Ki的相對(dui)合成标準不(bú)确定度爲：
第(dì)1個測量點：
取(qu)包含因子k=2，相(xiang)對擴展不确(què)定度爲：
第1個(ge)測量點：
不确(que)定度分析見(jian)表2。
2? B類渦輪流(liu)量計
2.1 數學模(mó)型???
（1）表1渦輪流(liú)量計檢定記(ji)錄及計算
|
序(xu)号 |
瞬時體積(ji)流量（qv）ij/(m3/h） |
檢定時(shí)間t/s |
脈沖數(shu)Nij |
儀表系數Kij/(m3)-1 |
平(píng)均儀表系數(shù) |
||
|
1 |
69.77 |
30 |
0.5814 |
620.5 |
1067.251 |
1066.401 |
0.22 |
|
69.82 |
30 |
0.5818 |
1068.408 |
||||
|
69.86 |
30 |
0.5822 |
619.4 |
1063.896 |
|||
|
69.79 |
30 |
0.5816 |
1067.400 |
||||
|
69.85 |
30 |
0.5821 |
621.9 |
||||
|
30 |
0.5818 |
618.5 |
1063.080 |
||||
|
210.48 |
1.7540 |
1073.945 |
1074.696 |
0.06 |
|||
|
30 |
1.7550 |
1886.4 |
1074.872 |
||||
|
210.71 |
30 |
1075.688 |
|||||
|
210.49 |
30 |
1.7541 |
1883.9 |
||||
|
210.55 |
30 |
1.7546 |
1885.7 |
1074.718 |
|||
|
210.69 |
30 |
1.7558 |
1887.4 |
1074.952 |
|||
|
3 |
401.29 |
30 |
3.3441 |
3616.1 |
1081.337 |
0.22 |
|
|
401.38 |
3601.4 |
1076.716 |
|||||
|
401.23 |
30 |
3.3436 |
3614.3 |
1080.961 |
|||
|
401.31 |
3.3443 |
3616.4 |
1081.362 |
||||
|
401.37 |
30 |
3.3448 |
3601.2 |
1076.656 |
|||
|
401.26 |
30 |
3.3438 |
3615.2 |
1081.165 |
1074.082 |
0.15 |
|
|
8.4119 |
1072.065 |
||||||
|
4 |
1009.24 |
8.4103 |
9038.7 |
||||
|
1008.86 |
30 |
9041.6 |
|||||
|
30 |
8.4121 |
9018.4 |
|||||
|
30 |
8.4102 |
9038.2 |
|||||
|
1008.89 |
30 |
8.4074 |
1075.505 |
|
序号(hao) |
符号 |
不确定(dìng)度來源xi |
ai |
ki |
ci |
ucr(Ki) |
ur(Ki), k =2 |
||
|
第1個(gè)測量點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标準(zhǔn)裝置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
0.16% |
0.29% |
0.58% |
|
|
2 |
脈沖測(cè)量 |
0.16% |
|
0.09% |
1 |
0.09% |
|||
|
3 |
Kij |
測量重複(fú)性 |
/ |
1 |
|||||
|
第2個測量(liang)點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标準裝置(zhì) |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.17% |
0.34% |
|
|
0.05% |
|
0.03% |
1 |
0.03% |
|||||
|
3 |
Kij |
測(cè)量重複性 |
/ |
/ |
0.22% |
1 |
0.06% |
||
|
第(dì)3個測量點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标(biāo)準裝置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.27% |
|
|
2 |
Nij |
脈沖(chòng)測量 |
0.03% |
|
1 |
0.02% |
|||
|
3 |
測量重(zhòng)複性 |
/ |
/ |
1 |
0.22% |
||||
|
第4個測(cè)量點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标準裝(zhuāng)置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.22% |
0.44% |
|
2 |
Nij |
脈沖測量(liàng) |
0.01% |
|
0.01% |
1 |
0.012% |
||
|
3 |
測量重複性(xìng) |
/ |
0.22% |
1 |
|||||
Eij爲第i檢定點(dian)第j次檢定被(bèi)檢流量計的(de)相對示值誤(wu)差，%；
Vij爲第i檢定(ding)點第j次檢定(ding)時被檢流量(liang)計顯示的累(lèi)積流🍓量值♻️，m3；
(Vs)ij爲(wèi)第i檢定點第(dì)j次檢定時标(biao)準裝置換算(suàn)到流量計處(chù)狀态的累積(jī)流量值，m3。
第i檢(jiǎn)定點被檢流(liu)量計的相對(dui)示值誤差。
2.2不(bú)确定度分析(xī)
由以上數學(xué)模型可知被(bèi)檢流量計相(xiàng)對示值誤差(cha) Ei的不确定度(du)爲
式中：
ur((Vs)ij)爲(Vs)ij的(de)相對标準不(bú)确定度；
ur(Eij)爲Ei的(de)相對标準不(bu)确定度。
2.2.1ur((Vs)ij)
ur((Vs)ij)的主(zhǔ)要來源是标(biao)準裝置，标準(zhǔn)裝置證書上(shàng)給出其擴展(zhan)不确定❗度Urel（包(bao)含因子），故
3.2.2ur(Eij)
（1）表(biǎo)1渦輪流量計(ji)檢定記錄及(ji)計算
|
序号 |
瞬(shun)時體積流量(liang)（qv）ij/(m3/h） |
檢定時間t/s |
累(lèi)積體積流量(liàng)Vij /m3 |
脈沖數Nij |
儀表(biǎo)系數Kij/(m3)-1 |
平均儀(yi)表系數 |
重複(fú)性 s(Kij)/% |
|
69.77 |
30 |
0.5814 |
620.5 |
1067.251 |
1066.401 |
0.22 |
|
|
69.82 |
30 |
0.5818 |
|||||
|
69.86 |
30 |
0.5822 |
619.4 |
1063.896 |
|||
|
69.79 |
0.5816 |
620.8 |
1067.400 |
||||
|
69.85 |
30 |
0.5821 |
621.9 |
1068.373 |
|||
|
69.81 |
30 |
0.5818 |
618.5 |
1063.080 |
|||
|
2 |
210.48 |
30 |
1.7540 |
1883.7 |
1073.945 |
0.06 |
|
|
210.60 |
30 |
1.7550 |
1886.4 |
1074.872 |
|||
|
210.71 |
30 |
1.7559 |
1888.8 |
1075.688 |
|||
|
210.49 |
30 |
1.7541 |
1883.9 |
1073.998 |
|||
|
30 |
1885.7 |
1074.718 |
|||||
|
210.69 |
30 |
1.7558 |
1887.4 |
||||
|
3 |
401.29 |
30 |
3.3441 |
3616.1 |
1079.700 |
0.22 |
|
|
401.38 |
30 |
3.3448 |
3601.4 |
1076.716 |
|||
|
401.23 |
30 |
3614.3 |
1080.961 |
||||
|
401.31 |
3616.4 |
||||||
|
30 |
3.3448 |
3601.2 |
1076.656 |
||||
|
401.26 |
30 |
3615.2 |
1081.165 |
1074.082 |
|||
|
|
1009.43 |
30 |
8.4119 |
9018.1 |
1072.065 |
||
|
4 |
30 |
8.4103 |
1074.718 |
||||
|
1008.86 |
30 |
8.4072 |
9041.6 |
||||
|
1009.45 |
8.4121 |
9018.4 |
1072.075 |
||||
|
1009.22 |
30 |
8.4102 |
9038.2 |
1074.671 |
|||
|
1008.89 |
30 |
9042.2 |
1075.505 |
表2 不确定(ding)度分析一覽(lǎn)表
|
序号 |
符号(hao) |
不确定度來(lái)源xi |
ai |
ki |
ur(xi) |
ci |
uri(y)=|ci| ur(xi) |
ucr(Ki) |
ur(Ki), k =2 |
|
第1個測量(liàng)點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标準裝置(zhì) |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.29% |
0.58% |
|
2 |
Nij |
脈沖測量 |
0.16% |
|
0.09% |
1 |
0.09% |
||
|
3 |
測(cè)量重複性 |
/ |
/ |
0.22% |
1 |
0.22% |
|||
|
第(dì)2個測量點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标(biāo)準裝置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.17% |
0.34% |
|
2 |
Nij |
0.05% |
|
0.03% |
1 |
0.03% |
|||
|
3 |
Kij |
測量重(zhong)複性 |
/ |
/ |
0.22% |
1 |
|||
|
第3個測(ce)量點 |
|||||||||
|
1 |
Vij |
标準裝(zhuāng)置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.27% |
0.54% |
|
Nij |
脈沖測量(liàng) |
0.03% |
|
1 |
0.02% |
||||
|
3 |
Kij |
/ |
0.22% |
1 |
0.22% |
||||
|
第4個測量點(dian) |
|||||||||
|
1 |
Vij |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.22% |
0.44% |
|
|
2 |
Nij |
脈(mo)沖測量 |
0.01% |
|
0.01% |
0.012% |
|||
|
3 |
Kij |
測量(liang)重複性 |
/ |
/ |
0.22% |
0.22% |
|||
Eij爲第(di)i檢定點第j次(cì)檢定被檢流(liu)量計的相對(duì)示值誤差，%；
Vij爲(wèi)第i檢定點第(dì)j次檢定時被(bei)檢流量計顯(xiǎn)示的累積流(liu)量值，m3；
(Vs)ij爲第i檢(jian)定點第j次檢(jiǎn)定時标準裝(zhuāng)置換算到流(liú)量計處狀态(tai)的累積流量(liàng)值，m3。
第i檢定點(diǎn)被檢流量計(jì)的相對示值(zhi)誤差。
2.2? 不确定(ding)度分析
??? 由以(yi)上數學模型(xing)可知被檢流(liú)量計相對示(shi)值誤差 Ei的不(bú)⭐确🥵定度爲
式(shi)中：
ur((Vs)ij)爲(Vs)ij的相對(duì)标準不确定(ding)度；
ur(Eij)爲Ei的相對(dui)标準不确定(dìng)度。
2.2.1ur((Vs)ij)
?? ur((Vs)ij)的主要來(lái)源是标準裝(zhuāng)置，标準裝置(zhi)證書上給出(chū)其擴展不确(que)定度Urel（包含因(yin)子），故
3.2.2ur(Eij)
? ur(Eij)的主要(yao)來源是測量(liàng)重複性，用A類(lei)方法評定（貝(bei)塞爾公式計(jì)☎️算），故
3.2.2計算實(shí)例
以一台渦(wo)輪流量計爲(wèi)例，在臨界流(liu)文丘裏噴嘴(zuǐ)法氣體🚶流💚量(liang)标準裝置上(shàng)進行檢定，檢(jiǎn)定4個流量點(diǎn)，每個流量點(dian)檢定3次，具體(ti)檢定數據見(jiàn)表3。
（1） ur((Vs)ij)
由校準證(zhèng)書知該臨界(jie)流文丘裏噴(pēn)嘴法氣體流(liu)量标準裝置(zhì)擴展不确定(dìng)度爲Urel=0.32%，k=2，故
（2） ur(Eij)
第1個(ge)測量點：ur(Eij)=s (Eij)=0.02；
第2個(ge)測量點：ur(Eij)=s (Eij)=0.01；
第3個(gè)測量點：ur(Eij)=s (Eij)=0.02；
第4個(ge)測量點：ur(Eij)=s (Eij)=0.02；
故被(bèi)檢流量計相(xiang)對示值誤差(cha) 的相對合成(chéng)标準不确定(dìng)度🥰爲：第1個測(ce)量點：
第4個測(ce)量點：
表3渦輪(lun)流量計檢定(dìng)記錄及計算(suàn)
|
序号 |
流量點(dian)/(m3/h) |
(Vs)ij /m3 |
Vij /m3 |
Eij/% |
Ei/% |
s(Eij)/% |
|
1 |
1596.8 |
26.045 |
26 |
-0.17 |
-0.18 |
0.02 |
|
26.045 |
26 |
-0.22 |
||||
|
1596.8 |
26 |
-0.17 |
||||
|
2 |
10.022 |
10 |
-0.22 |
0.01 |
||
|
614.52 |
10 |
-0.23 |
||||
|
614.52 |
10.023 |
10 |
-0.23 |
|||
|
3 |
308.31 |
5.0284 |
-0.56 |
-0.58 |
0.02 |
|
|
5.0288 |
5 |
-0.57 |
||||
|
308.31 |
5.0288 |
5 |
-0.60 |
|||
|
4 |
62.002 |
2.0117 |
2 |
-0.58 |
0.02 |
|
|
2.0110 |
2 |
-0.17 |
||||
|
2.0108 |
2 |
-0.20 |
|
ai |
ki |
ur(xi) |
ci |
uri(y)=|ci| ur(xi) |
ucr(Ki) |
ur(Ki),k =2 |
|||
|
第1個測量點(dian) |
|||||||||
|
1 |
(Vi)ij |
标準裝置 |
0.32% |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.16% |
0.32% |
|
|
Eij |
測(cè)量重複性 |
/ |
1 |
0.02% |
|||||
|
第(dì)2個測量點 |
|||||||||
|
1 |
标(biao)準裝置 |
0.32% |
2 |
0.16% |
1 |
0.16% |
0.16% |
0.32% |
|
|
2 |
Eij |
測量(liàng)重複性 |
/ |
/ |
0.01% |
1 |
0.01% |
||
|
第3個(ge)測量點 |
|||||||||
|
(Vi)ij |
标準(zhǔn)裝置 |
0.32% |
2 |
1 |
0.16% |
0.16% |
0.32% |
||
|
2 |
Eij |
測量重(zhòng)複性 |
/ |
/ |
0.02% |
1 |
0.02% |
||
|
第4個測(cè)量點 |
|||||||||
|
(Vi)ij |
标準裝(zhuang)置 |
2 |
0.16% |
0.16% |
0.32% |
||||
|
2 |
Eij |
測量重複(fú)性 |
/ |
/ |
0.02% |
1 |
0.002% |
||
取包含因(yīn)子k=2，相對擴展(zhǎn)不确定度爲(wei)：
第1個測量點(dian)：
4? 結語
A類渦輪(lún)流量計的測(cè)量圍繞其儀(yí)表系數進行(hang)，B類渦輪流量(liàng)計的測量圍(wei)繞其測得的(de)累積流量進(jìn)行。故A類渦輪(lun)流💰量計測量(liàng)結果不确定(dìng)度的主要來(lái)源是✨标準裝(zhuāng)置、脈沖測量(liàng)和K系數重複(fu)性；B類☎️渦輪流(liu)量計測量結(jie)果不确定度(du)的主要來🧑🏽🤝🧑🏻源(yuan)是标準裝置(zhì)和示👅值誤差(cha)重複🔅性。
以上(shang)内容來源于(yú)網絡，如有侵(qīn)權請聯系即(ji)删除!